Nowa platforma nanocząsteczek dostarcza pary leków na określone nowotwory

Nowa platforma nanocząsteczek dostarcza pary leków na określone nowotwory

Naukowcy z Uniwersytetu w Tel Awiwie opracowali nową platformę, która wykorzystuje nanocząsteczki polimerowe do dostarczania par leków na określone nowotwory, w tym raka skóry i raka piersi. Naukowcy wyjaśniają, że działanie terapeutyczne i profil bezpieczeństwa obu leków znacznie się zwiększają, gdy razem dotrą do miejsca guza.

Badanie prowadzili prof. Ronit Satchi-Fainaro i doktorantka Shani Koshrovski-Michael z Wydziału Fizjologii i Farmakologii Wydziału Lekarskiego Uniwersytetu w Tel Awiwie, we współpracy z innymi członkami laboratorium prof. Satchi-Fainaro: Danielem Rodriguezem Ajamilem, dr Pradipem Deyem, Ronem Kleinerem, dr Yaną Epshtein, dr Marina Green Buzhor, Rami Khoury, dr. Sabina Pozzi, Gal Shenbach-Koltin, dr Eilam Yeini i dr Rachel Blue. Dołączyli do nich prof. Iris Barshack z Katedry Patologii Wydziału Lekarskiego Uniwersytetu w Tel Awiwie, prof. Roey Amir i Shahar Tevet z Wydziału Chemii Uniwersytetu w Tel Awiwie oraz badacze z Izraelskiego Instytutu Badań Biologicznych we Włoszech. Portugalia i Holandia. Badanie ukazało się w renomowanym czasopiśmie specjalistycznymPostęp naukowy.

Prof. Satchi-Fainaro wyjaśnia: „Obecnie leczenie raka często polega na połączeniu kilku leków, które działają synergistycznie w celu wzmocnienia ich działania przeciwnowotworowego. Leki te różnią się jednak właściwościami chemicznymi i fizycznymi – takimi jak szybkość degradacji, czas krążenia w krwioobiegu itp. Ich zdolność do przenikania i gromadzenia się w guzie, dlatego nie docierają do guza razem i ich łączny efekt nie jest w pełni osiągnięty. Aby zapewnić maksymalną skuteczność i minimalną toksyczność, wypróbowaliśmy możliwość podawania dwóch leków jednocześnie i selektywnie w miejscu guza bez uszkadzania zdrowych narządów”.

Naukowcy opracowali biodegradowalne nanocząstki polimerowe (które w ciągu miesiąca rozkładają się na wodę i dwutlenek węgla) zdolne do kapsułkowania dwóch różnych leków, które wzmacniają swoje działanie. Te nanocząstki są selektywnie kierowane do miejsca nowotworu poprzez wiązanie się z grupami siarczanowymi, które wiążą się z selektyną P, białkiem ulegającym dużej ekspresji na komórkach nowotworowych, a także na nowych naczyniach krwionośnych utworzonych przez komórki nowotworowe w celu dostarczania im składników odżywczych i tlenu.

Naukowcy załadowali platformę dwiema parami leków zatwierdzonymi przez FDA: inhibitorami BRAF i MEK do leczenia czerniaka (raka skóry) z mutacją genu BRAF (występującą w 50% przypadków czerniaka) oraz przeznaczonymi inhibitorami PARP i PD-L1 do leczenia raka piersi z mutacją genu BRCA lub niedoborem BRCA. Nowatorski system dostarczania leku przetestowano w dwóch środowiskach: w laboratoryjnych modelach 3D komórek nowotworowych oraz na modelach zwierzęcych reprezentujących zarówno pierwotne typy nowotworów (czerniak i rak piersi), jak i ich przerzuty do mózgu.

Wyniki wykazały, że nanocząstki nakierowane na selektynę P akumulowały się selektywnie w guzach pierwotnych i nie uszkadzały zdrowych tkanek. Co więcej, nanocząsteczki skutecznie przedostały się przez barierę krew-mózg i dotarły do ​​precyzyjnych przerzutów w mózgu, nie uszkadzając zdrowej tkanki mózgowej.

Co więcej, łączenie dwóch leków podawanych jednocześnie było znacznie skuteczniejsze niż podawanie leków osobno, nawet w dawkach 30-krotnie niższych niż w poprzednich badaniach przedklinicznych. Leczenie nanocząsteczkami znacząco zmniejszyło rozmiar guza, wydłużyło czas do progresji 2,5-krotnie w porównaniu ze standardowymi terapiami i wydłużyło żywotność myszy leczonych platformą nanocząsteczek. Myszy miały dwukrotnie wyższą medianę przeżycia w porównaniu z tymi, które otrzymały wolne leki i trzykrotnie dłuższe przeżycie w porównaniu z nieleczoną grupą kontrolną.

W naszym badaniu opracowaliśmy innowacyjną platformę, która wykorzystuje biodegradowalne nanocząsteczki polimerowe do dostarczania par leków do guzów pierwotnych i przerzutów. Stwierdziliśmy, że pary leków podawane w ten sposób znacząco zwiększały ich działanie terapeutyczne w przypadku nowotworów skóry z mutacją BRAF i raka piersi z mutacją BRCA oraz ich przerzutów do mózgu. Ponieważ nasza platforma jest z natury wszechstronna, może dostarczać wiele różnych par leków, które wzajemnie wzmacniają swoje działanie, usprawniając w ten sposób leczenie różnych nowotworów pierwotnych i przerzutów, które wyrażają białko selektyny P, takich jak: B. glejak wielopostaciowy (rak mózgu), gruczolakorak przewodowy trzustki i rak nerkowokomórkowy.”

Prof. Ronit Satchi-Fainaro, Katedra Fizjologii i Farmakologii, Wydział Lekarski Uniwersytetu w Tel Awiwie

Projekt otrzymał konkurencyjne granty badawcze od Fundación „La Caixa”, Melanoma Research Alliance (MRA), Izraelskiej Fundacji Naukowej (ISF) i Izraelskiego Funduszu Badań nad Rakiem (ICRF). Jest to również część szerszych wysiłków badawczych prowadzonych w laboratorium prof. Satchi-Fainaro, wspieranych przez grant dla zaawansowanych od Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC), programu Proof of Concept (PoC) ERC, sieci innowacyjnego szkolenia UE (ITN) i Fundacji Kahna.

Źródła: