Nova platforma nanodelcev zagotavlja pare zdravil za specifične vrste raka

Nova platforma nanodelcev zagotavlja pare zdravil za specifične vrste raka

Raziskovalci Univerze v Tel Avivu so razvili novo platformo, ki uporablja polimerne nanodelce za dostavo zdravilnih parov specifičnim vrstam raka, vključno s kožnim rakom in rakom dojke. Raziskovalci pojasnjujejo, da se terapevtski učinek in varnostni profil obeh zdravil bistveno povečata, ko skupaj prispeta na mesto tumorja.

Študijo sta vodili prof. Ronit Satchi-Fainaro in podiplomska študentka Shani Koshrovski-Michael z Oddelka za fiziologijo in farmakologijo Medicinske fakultete Univerze v Tel Avivu v sodelovanju z drugimi člani laboratorija 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 in dr. Rachel Blue. Pridružili so se jim prof. Iris Barshack z oddelka za patologijo Medicinske fakultete Univerze v Tel Avivu, prof. Roey Amir in Shahar Tevet s Fakultete za kemijo Univerze v Tel Avivu ter raziskovalci iz Izraelskega inštituta za biološke raziskave v Italiji. Portugalska in Nizozemska. Študija je bila objavljena v priznani strokovni revijiZnanstveni napredek.

Prof. Satchi-Fainaro pojasnjuje: "Trenutno zdravljenje raka pogosto vključuje kombinacijo več zdravil, ki delujejo sinergistično, da povečajo svoj učinek proti raku. Vendar pa se ta zdravila razlikujejo po svojih kemijskih in fizikalnih lastnostih - kot je njihova stopnja razgradnje, njihov čas obtoka v krvnem obtoku itd. Njihova sposobnost prodiranja in kopičenja v tumorju, zato ne dosežejo tumorja skupaj in njihov skupni učinek ni dosežen v celoti. Da bi zagotovili največjo učinkovitost in minimalno toksičnost, smo poskusili možnost dajanja dveh zdravil hkrati in selektivno na mesto tumorja brez poškodb zdravih organov.«

Raziskovalci so razvili biološko razgradljive polimerne nanodelce (ki se v enem mesecu razgradijo v vodo in ogljikov dioksid), ki so sposobni inkapsulirati dve različni zdravili, ki drug drugemu krepita aktivnost. Ti nanodelci so selektivno usmerjeni na mesto raka tako, da se vežejo na sulfatne skupine, ki se vežejo na P-selektin, protein, izražen v visokih ravneh na rakavih celicah, pa tudi na novih krvnih žilah, ki jih tvorijo rakave celice, da jih oskrbujejo s hranili in kisikom.

Raziskovalci so platformo naložili z dvema parama zdravil, ki ju je odobrila FDA: zaviralci BRAF in MEK za zdravljenje melanoma (kožnega raka) z mutacijo gena BRAF (prisoten v 50 % primerov melanoma) ter zaviralci PARP in PD-L1 za zdravljenje raka dojke z mutacijo gena BRCA ali pomanjkanjem BRCA. Nov sistem za dostavo zdravil je bil testiran v dveh okoljih: v laboratorijskih 3D modelih rakavih celic in na živalskih modelih, ki predstavljajo tako primarne vrste tumorjev (melanom in rak dojke) kot njihove metastaze v možganih.

Rezultati so pokazali, da so se nanodelci, ki ciljajo na P-selektin, selektivno kopičili v primarnih tumorjih in niso poškodovali zdravega tkiva. Poleg tega so nanodelci uspešno prebili krvno-možgansko pregrado in dosegli natančne metastaze v možganih, ne da bi poškodovali zdravo možgansko tkivo.

Poleg tega je bilo kombiniranje dveh sočasno danih zdravil veliko bolj učinkovito kot dajanje zdravil ločeno, tudi pri 30-krat nižjih odmerkih kot v prejšnjih predkliničnih študijah. Zdravljenje z nanodelci je znatno zmanjšalo velikost tumorja, podaljšalo čas do napredovanja za 2,5-krat v primerjavi s standardnimi zdravljenji in podaljšalo življenjsko dobo miši, zdravljenih s platformo nanodelcev. Miši so imele dvakrat višjo srednjo stopnjo preživetja v primerjavi s tistimi, ki so prejemale brezplačna zdravila, in trikrat daljšo stopnjo preživetja v primerjavi z nezdravljeno kontrolno skupino.

V naši študiji smo razvili inovativno platformo, ki uporablja biorazgradljive polimerne nanodelce za dostavo zdravilnih parov primarnim tumorjem in metastazam. Ugotovili smo, da so pari zdravil, aplicirani na ta način, znatno povečali svoj terapevtski učinek na kožne rake z mutacijo BRAF in raka dojke z mutacijo BRCA in njihove možganske metastaze. Ker je naša platforma sama po sebi vsestranska, lahko zagotovi veliko različnih parov zdravil, ki krepijo učinke drug drugega, s čimer izboljša zdravljenje različnih primarnih tumorjev in metastaz, ki izražajo protein P-selektin, kot so: B. Glioblastom (možganski rak) in duktalni adenokarcinom trebušne slinavke ter karcinom ledvičnih celic.«

Prof. Ronit Satchi-Fainaro, Oddelek za fiziologijo in farmakologijo, Medicinska fakulteta Univerze v Tel Avivu

Projekt je prejel konkurenčna raziskovalna sredstva Fundación “La Caixa”, Melanoma Research Alliance (MRA), Israel Science Foundation (ISF) in Israel Cancer Research Fund (ICRF). Je tudi del širšega raziskovalnega prizadevanja v laboratoriju prof. Satchi-Fainaro, ki ga podpirajo štipendije za napredne študije Evropskega raziskovalnega sveta (ERC), ERC Proof of Concept (PoC), EU Innovative Training Network (ITN) in fundacije Kahn.

Viri: