Ett multidisciplinärt forskarlag vid Vanderbilt University och Vanderbilt University Medical Center har upptäckt ett nytt sätt att döda en tumör genom att störa dess sura "mikromiljö" utan att skada normal vävnad.
Målet för detta oortodoxa tillvägagångssätt är hydroxiapatit (HAP), ett naturligt förekommande mineral som är en viktig komponent i ben och tänder men som också produceras av vissa tumörer.
I den extracellulära mikromiljön som omger och ger näring till tumörer kan HAP-kristaller förbättra tumörcellsproliferation, progression och migration (metastaser). HAP saknas dock i normal mjukvävnad, vilket gör det till ett attraktivt mål för canceravbildning och behandling.
Med hjälp av olika molekylära analytiska metoder identifierade og syntetiserade forskarna en nanopartikel som, när den levereras via en injicerbar lösning som kallas NSPS, kelerade eller band till kalcium på tumörassocierade HAP-kristaller, vilket fick dem att lösas upp.
Upplösning utlöste lokaliserad alkalos, en plötslig omsvängning av surheten i tumörmikromiljön som var stark nog att döda bröstcancerceller som odlats i kultur och för att bromsa tumörtillväxt i djurmodeller av bröst-, kolon-, lung- och prostatacancer hos människor.
Samtidigt visade NSPS begränsad interaktion med normal mjukvävnad och ben, rapporterar forskarna i tidskriften Cancer Medicine . Dessa fynd tyder på att NSPS kan vara, med deras ord, "en unik och först i en klass av nya cancerterapier."
Tidningens motsvarande författare, Mohammed Tantawy, Ph.D., MBA, är forskningsdocent i radiologi och radiologiska vetenskaper och medlem av Vanderbilt University Institute of Imaging Science vid VUMC.
Mikromiljön hos tumörer är i allmänhet surare än omgivande normal vävnad. Surhet, genom att ändra strukturen eller upptaget av cancerläkemedel, kan bidra till resistensen mot kemoterapi som uppvisas av tumörer som trippelnegativ bröstcancer, som har en hög återfallsfrekvens och dålig överlevnad totalt sett.
"Det finns ett akut kliniskt behov av nya behandlingsparadigm som kan förbättra resultatet för cancerpatienter med dålig prognos", konstaterade forskarna. Medan ytterligare studier på människor är nödvändiga, "NSPS har betydande potential att vara ett paradigmförändrande tillvägagångssätt för behandling av cancerpatienter med dålig prognos."
Tantawy tillade, "Inom Institute of Imaging Science har vi turen att kunna ta projekt som detta från den första befruktningen genom utvecklingen av nya ligander för upptäckt och behandling av cancer till in vivo-demonstrationer baserade på multimodal avbildning och till och med i mänskliga försökspersoner ."
Mer information: Mohammed N. Tantawy et al, Tumörterapi genom att rikta in sig på extracellulär hydroxiapatit med hjälp av nya läkemedel:A paradigm shift, Cancermedicin (2024). DOI:10.1002/cam4.6812
Journalinformation: Cancermedicin
Tillhandahålls av Vanderbilt University
