Ny nanopartikelplattform levererar läkemedelspar för specifika cancerformer

Ny nanopartikelplattform levererar läkemedelspar för specifika cancerformer

Forskare från Tel Aviv University har utvecklat en ny plattform som använder polymera nanopartiklar för att leverera läkemedelspar till specifika cancerformer, inklusive hudcancer och bröstcancer. Forskarna förklarar att den terapeutiska effekten och säkerhetsprofilen för båda läkemedlen förbättras avsevärt när de anländer till tumörplatsen tillsammans.

Studien leddes av Prof. Ronit Satchi-Fainaro och doktorand Shani Koshrovski-Michael från Institutionen för fysiologi och farmakologi, Medicinska fakulteten, Tel Aviv University, i samarbete med andra medlemmar av Prof. Satchi-Fainaros laboratorium: Daniel Rodriguez Ajamil, Dr. Pradip Dey, Dr. Marina Ephor, Dr. Marina Ephor, Dr. Rami Khoury, Dr Sabina Pozzi, Gal Shenbach-Koltin, Dr Eilam Yeini och Dr Rachel Blue. De fick sällskap av Prof. Iris Barshack från Institutionen för patologi, Medicinska fakulteten, Tel Aviv University, Prof. Roey Amir och Shahar Tevet från Kemiska fakulteten, Tel Aviv University, och forskare från Israel Institute of Biological Research, Italien. Portugal och Nederländerna. Studien publicerades i den välrenommerade specialisttidskriftenVetenskapliga framsteg.

Prof. Satchi-Fainaro förklarar: "För närvarande involverar cancerbehandling ofta en kombination av flera läkemedel som verkar synergistiskt för att förstärka deras anti-cancereffekt. Dessa läkemedel skiljer sig dock åt i sina kemiska och fysikaliska egenskaper - såsom deras nedbrytningshastighet, deras cirkulationstid i blodomloppet, etc. Deras förmåga att penetrera och ackumuleras i tumören, når därför inte tumören tillsammans och att deras totala toxicitet och kombinerade effekt inte säkerställs för att uppnå maximal effekt och minimal toxicitet. att administrera två läkemedel samtidigt och selektivt tumörställe utan att skada friska organ."

Forskarna utvecklade biologiskt nedbrytbara polymernanopartiklar (som bryts ner till vatten och koldioxid inom en månad) som kan kapsla in två olika läkemedel som förbättrar varandras aktivitet. Dessa nanopartiklar riktas selektivt till cancerstället genom att binda till sulfatgrupper som binder till P-selektin, ett protein som uttrycks i höga halter på cancerceller såväl som på nya blodkärl som bildas av cancerceller för att förse dem med näringsämnen och syre.

Forskarna laddade plattformen med två FDA-godkända läkemedelspar: BRAF- och MEK-hämmare för behandling av melanom (hudcancer) med en BRAF-genmutation (finns i 50 % av melanomfallen) och avsedda PARP- och PD-L1-hämmare för bröstcancer med en BRCA-genmutation eller BRCA-brist. Det nya läkemedelsleveranssystemet testades i två miljöer: i laboratorie-3D-cancercellsmodeller och i djurmodeller som representerade både primära tumörtyper (melanom och bröstcancer) och deras hjärnmetastaser.

Resultaten visade att de P-selektinriktade nanopartiklarna ackumulerades selektivt i primära tumörer och inte skadade frisk vävnad. Dessutom penetrerade nanopartiklarna framgångsrikt blod-hjärnbarriären och nådde exakta metastaser i hjärnan utan att skada frisk hjärnvävnad.

Dessutom var det mycket effektivare att kombinera två läkemedel som administrerades samtidigt än att administrera läkemedlen separat, även vid doser 30 gånger lägre än i tidigare prekliniska studier. Nanopartikelbehandlingen minskade signifikant tumörstorleken, ökade tiden till progression med 2,5 gånger jämfört med standardbehandlingar och förlängde livslängden för möss som behandlades med nanopartikelplattformen. Möss hade en dubbelt högre medianöverlevnad jämfört med de som fick de fria läkemedlen och en tre gånger längre överlevnad jämfört med den obehandlade kontrollgruppen.

I vår studie utvecklade vi en innovativ plattform som använder biologiskt nedbrytbara polymernanopartiklar för att leverera läkemedelspar till primära tumörer och metastaser. Vi fann att läkemedelspar administrerade på detta sätt signifikant förbättrade deras terapeutiska effekt på BRAF-mutant hudcancer och BRCA-mutant bröstcancer och deras hjärnmetastaser. Eftersom vår plattform till sin natur är mångsidig kan den leverera många olika läkemedelspar som förstärker varandras effekter, och därigenom förbättra behandlingen av en mängd olika primära tumörer och metastaser som uttrycker P-selektinproteinet, såsom: B. Glioblastom (hjärncancer) och pankreatisk ductal adenocarcinom och njurcellscancer.”

Prof. Ronit Satchi-Fainaro, Institutionen för fysiologi och farmakologi, Tel Aviv University Medicinska fakulteten

Projektet fick konkurrenskraftiga forskningsanslag från Fundación "La Caixa", Melanoma Research Alliance (MRA), Israel Science Foundation (ISF) och Israel Cancer Research Fund (ICRF). Det är också en del av en bredare forskningssatsning i Prof. Satchi-Fainaros laboratorium, med stöd av ett Advanced Grant från European Research Council (ERC), ERC Proof of Concept (PoC), EU Innovative Training Network (ITN) och Kahn Foundation.

Källor: