Forskare vid University of Texas MD Anderson Cancer Center har upptäckt att vissa nanobaserade cancerterapier kan vara mindre effektiva hos yngre patienter, vilket understryker behovet av ytterligare utredning av åldrandets inverkan på kroppens förmåga att svara på behandling.
Forskarna fann åldersrelaterade skillnader beror på hur effektivt levern filtrerar blodomloppet. Yngre lever är mer effektiva vid denna process, vilket hjälper till att begränsa gifter i blodet men också filtrerar bort nyttiga behandlingar, vilket potentiellt gör dem ineffektiva.
Studien publicerades 18 september i Nature Nanotechnology , leddes av Wen Jiang, M.D., Ph.D., docent i strålningsonkologi, och Betty Kim, M.D., Ph.D., professor i neurokirurgi.
"Förenklat uttryckt är vår lever designad för att skydda oss, men för unga människor kan det också vara att skydda dem på ett sätt som begränsar effektiviteten av nanoterapier," sa Jiang.
"Det finns så mycket intresse just nu för leveranssystem och design i nanoskala, men ingen har riktigt tänkt på hur ålder spelar en roll för effektiviteten hos dessa system. I prekliniska modeller fungerar yngre lever faktiskt så bra att de filtrerar bort en betydande mängd av nanomedicinen Det betyder att dessa läkemedel i vissa fall kan vara mindre effektiva hos yngre patienter än hos äldre."
Till skillnad från traditionella cancerterapier, där medicinen introduceras direkt i kroppen, använder nanoläkemedel bärare i nanoskala för att leverera behandlingar. Några av fördelarna med nanomedicinska formuleringar kan inkludera minskad toxicitet, ökad målspecificitet och ökad dos, beroende på målet med behandlingen.
Hittills har mer än 50 nanobaserade terapier godkänts av Food and Drug Administration, inklusive 19 för närvarande listade av National Cancer Institute för användning vid cancer. Studiebehandlingen var nanopartikelalbuminbundet paklitaxel, som har använts sedan 2005 för vissa refraktära eller återfallande cancerformer.
Forskare förstår inte fullt ut alla mekanismer för exakt hur levern filtrerar blodomloppet, men tidigare studier har visat på en korrelation mellan clearancehastigheten och uttrycket av scavengerreceptorn MARCO. Detta protein uttrycks mer i yngre Kupfer-celler, de immunceller som finns i levern.
Efter att ha bekräftat skillnaden i resultat mellan unga och gamla modeller, undersökte teamet terapeutisk blockad av MARCO som en möjlig strategi för att undvika läkemedelsclearing. Blockering av MARCO minskade upptaget av nanomedicinen och förbättrade läkemedlets antitumöreffekter från cancerterapierna, men bara i de yngre modellerna.
"Detta är bara ett exempel, men dessa resultat visar att det kanske inte alltid finns en enhetlig läkemedelsleveransstrategi som är effektiv för olika patientpopulationer, och att personlig design är motiverad i framtida nanomediciner," sa Jiang. "Förhoppningsvis öppnar den här studien också dörren för en mer grundlig undersökning av godkännandeprocessen och hur man kan övervinna den."
Jiang betonade att även om denna studie fokuserar på cancer, undersöker den ett potentiellt hinder för alla nanoläkemedelsleveranssystem. Det finns olika proteiner, antikroppar och virus med unika elimineringsmekanismer, men allt beror på levern, förklarade han.
Mer information: Wen Jiang et al, Åldersassocierad skillnad i fagocytisk clearance påverkar effektiviteten av cancernanoterapeutika, Nature Nanotechnology (2023). DOI:10.1038/s41565-023-01502-3. www.nature.com/articles/s41565-023-01502-3
Journalinformation: Nanoteknik i naturen
Tillhandahålls av University of Texas M. D. Anderson Cancer Center
