Nieuw nanodeeltjesplatform levert medicijnparen voor specifieke kankers

Nieuw nanodeeltjesplatform levert medicijnparen voor specifieke kankers

Onderzoekers van de Universiteit van Tel Aviv hebben een nieuw platform ontwikkeld dat polymere nanodeeltjes gebruikt om medicijnparen te leveren voor specifieke vormen van kanker, waaronder huidkanker en borstkanker. De onderzoekers leggen uit dat het therapeutische effect en het veiligheidsprofiel van beide medicijnen aanzienlijk worden verbeterd als ze samen op de tumorplaats aankomen.

De studie werd geleid door prof. Ronit Satchi-Fainaro en afgestudeerde student Shani Koshrovski-Michael van de afdeling Fysiologie en Farmacologie, Faculteit Geneeskunde, Universiteit van Tel Aviv, in samenwerking met andere leden van het laboratorium van prof. Satchi-Fainaro: Daniel Rodriguez Ajamil, Dr. Pradip Dey, Ron Kleiner, Dr. Yana Epshtein, Dr. Marina Green Buzhor, Rami Khoury, Dr. Sabina Pozzi, Gal Shenbach-Koltin, Dr. Eilam Yeini en Dr. Rachel Blue. Ze werden vergezeld door prof. Iris Barshack van de afdeling Pathologie, Faculteit Geneeskunde, Universiteit van Tel Aviv, prof. Roey Amir en Shahar Tevet van de Faculteit Scheikunde, Universiteit van Tel Aviv, en onderzoekers van het Israel Institute of Biological Research, Italië. Portugal en Nederland. Het onderzoek is gepubliceerd in het gerenommeerde vaktijdschriftWetenschappelijke vooruitgang.

Prof. Satchi-Fainaro legt uit: "Momenteel omvat de behandeling van kanker vaak een combinatie van verschillende medicijnen die synergetisch werken om hun anti-kankereffect te versterken. Deze medicijnen verschillen echter in hun chemische en fysische eigenschappen - zoals hun afbraaksnelheid, hun circulatietijd in de bloedbaan, enz. Hun vermogen om in de tumor te penetreren en zich op te hopen, bereikt daarom de tumor niet samen en hun gecombineerde effect wordt niet volledig bereikt. Om maximale effectiviteit en minimale toxiciteit te garanderen, hebben we de mogelijkheid geprobeerd om twee medicijnen tegelijkertijd en selectief op de tumorplaats toe te dienen zonder gezonde organen te beschadigen."

De onderzoekers ontwikkelden biologisch afbreekbare polymere nanodeeltjes (die binnen een maand worden afgebroken tot water en koolstofdioxide) die twee verschillende medicijnen kunnen inkapselen die elkaars activiteit versterken. Deze nanodeeltjes worden selectief naar de kankerplaats gestuurd door zich te binden aan sulfaatgroepen die binden aan P-selectine, een eiwit dat in hoge mate tot expressie wordt gebracht op kankercellen en op nieuwe bloedvaten gevormd door kankercellen om ze van voedingsstoffen en zuurstof te voorzien.

De onderzoekers laadden het platform met twee door de FDA goedgekeurde geneesmiddelenparen: BRAF- en MEK-remmers voor de behandeling van melanoom (huidkanker) met een BRAF-genmutatie (aanwezig in 50% van de melanoomgevallen) en beoogde PARP- en PD-L1-remmers voor borstkanker met een BRCA-genmutatie of BRCA-deficiëntie. Het nieuwe medicijnafgiftesysteem werd getest in twee omgevingen: in laboratorium-3D-kankercelmodellen en in diermodellen die zowel primaire tumortypen (melanoom en borstkanker) als hun hersenmetastasen vertegenwoordigen.

De resultaten toonden aan dat de op P-selectine gerichte nanodeeltjes zich selectief ophoopten in primaire tumoren en geen gezond weefsel beschadigden. Bovendien drongen de nanodeeltjes met succes door de bloed-hersenbarrière en bereikten ze precieze uitzaaiingen in de hersenen zonder gezond hersenweefsel te beschadigen.

Bovendien was het combineren van twee gelijktijdig toegediende geneesmiddelen veel effectiever dan het afzonderlijk toedienen van de geneesmiddelen, zelfs bij doses die 30 keer lager waren dan in eerdere preklinische onderzoeken. De behandeling met nanodeeltjes verminderde de tumorgrootte aanzienlijk, verlengde de tijd tot progressie met een factor 2,5 vergeleken met standaardbehandelingen en verlengde de levensduur van muizen die werden behandeld met het nanodeeltjesplatform. Muizen hadden een tweemaal zo hoog gemiddeld overlevingspercentage vergeleken met degenen die de gratis medicijnen kregen, en een driemaal zo lang overlevingspercentage vergeleken met de onbehandelde controlegroep.

In onze studie hebben we een innovatief platform ontwikkeld dat biologisch afbreekbare polymere nanodeeltjes gebruikt om medicijnparen af ​​te leveren aan primaire tumoren en metastasen. We ontdekten dat op deze manier toegediende geneesmiddelenparen hun therapeutische effect op BRAF-mutante huidkankers en BRCA-mutante borstkankers en hun hersenmetastasen aanzienlijk versterkten. Omdat ons platform inherent veelzijdig is, kan het veel verschillende medicijnparen leveren die elkaars effecten versterken, waardoor de behandeling van een verscheidenheid aan primaire tumoren en metastasen die het P-selectine-eiwit tot expressie brengen, wordt verbeterd, zoals: B. Glioblastoom (hersenkanker) en ductaal adenocarcinoom van de pancreas en niercelcarcinoom.”

Prof. Ronit Satchi-Fainaro, afdeling Fysiologie en Farmacologie, Faculteit Geneeskunde van de Universiteit van Tel Aviv

Het project ontving competitieve onderzoekssubsidies van Fundación “La Caixa”, Melanoma Research Alliance (MRA), Israel Science Foundation (ISF) en Israel Cancer Research Fund (ICRF). Het maakt ook deel uit van een bredere onderzoeksinspanning in het laboratorium van prof. Satchi-Fainaro, ondersteund door een Advanced Grant van de European Research Council (ERC), de ERC Proof of Concept (PoC), het EU Innovative Training Network (ITN) en de Kahn Foundation.

Bronnen: