Posted in | Nanomedicine | Nanomaterials

MIT-forskarna Visa Läkemedel Länkade med nanopartiklar Behandla tumör effektivt

Published on January 11, 2011 at 4:17 AM

Forskare vid MIT och Brigham and Women sjukhus har visat att de kan leverera cisplatin cancerläkemedelskandidater mycket mer effektivt och säkert i en form som har inkapslade i en nanopartiklar riktade mot prostata tumörceller och aktiveras när den når sitt mål.

Med hjälp av nya partiklar, kunde forskarna visa att framgångsrikt krympa tumörer hos möss, med bara en tredjedel mängden konventionella cisplatin behövs för att uppnå samma effekt. Det skulle kunna bidra till att minska cisplatin är potentiellt allvarliga biverkningar, vilket inkluderar njurskador och nervskador.

En 3-D-rendering av cisplatin.

År 2008 visade forskare att nanopartiklarna arbetat i cancerceller odlas i ett laboratorium maträtt. Nu när partiklarna har visat lovande resultat i djur, hoppas laget att gå vidare till mänskliga tester.

"Vid varje stadium, är det möjligt det kommer nya hinder som kommer upp, men du bara fortsätta att försöka", säger Stephen Lippard, Arthur Amos Noyes professor i kemi och en ledande författare av papperet, som visas i Proceedings of the National Academy of Sciences veckan av Januari 10.

Omid Farokhzad, docent vid Harvard Medical School och chef för laboratoriet för nanomedicin och biomaterial vid Brigham and Women sjukhus, är också en ledande författare av papperet. Shanta Dhar, en postdoktoral jurist i Lippard labb, och Nagesh Kolishetti, en postdoktoral jurist i Farokhzad labb, är co-lead författare.

Bättre leverans

Cisplatin, som läkarna började använda för att behandla cancer i slutet av 1970, förstör cancerceller genom bryggbindningen deras DNA, vilket i slutändan utlöser celldöd. Trots sin negativa bieffekter, som även inkluderar nervskador och illamående, ungefär hälften av alla cancerpatienter som får kemoterapi tar cisplatin eller andra platina läkemedel.

Ett annat problem med konventionella cisplatin är en relativt kort livslängd i blodet. Endast omkring 1 procent av den dos som ges till en patient når någonsin tumörcellernas DNA, och cirka hälften av det utsöndras inom en timme efter behandling.

För att förlänga tiden i omlopp, beslutade forskarna att inlägga ett derivat av cisplatin i en hydrofob (vattenavvisande) nanopartiklar. Först ändrade de den drogen, som normalt är hydrofila (vatten-locka), med två hexansyra enheter - organiska fragment som stöta bort vatten. Som möjligt för dem att kapsla in den resulterande prodrug - en form som är inaktivt tills det går in en målcellen - i en nanopartiklar.

Med hjälp av denna metod, når mycket mer av läkemedlet i tumören, eftersom mindre av läkemedlet bryts ner i blodet. Forskarna fann att nanopartiklar sprids i blodomloppet i cirka 24 timmar, minst 5 gånger längre än un-inkapslade cisplatin. De fann också att det inte samlas så mycket i njurarna som konventionella cisplatin.

För att hjälpa nanopartiklar nå sina mål, forskarna belagda även dem med molekyler som binder till PSMA (prostataspecifikt membran antigen), ett protein som finns på de flesta prostatacancer celler.

Efter att ha visat nanopartiklar förbättrad hållbarhet i blodet, testade forskarna deras effektivitet genom att behandla möss implantat med mänskliga prostata tumörer. De fann att nanopartiklarna reducerade tumörstorlek så mycket som konventionella cisplatin än 30 dagar, men med endast 30 procent av dosen.

"De har mycket elegant visade inte bara förbättrad effekt men också minskad toxicitet", säger Mansoor Amiji, ordförande i farmaceutisk vetenskap vid Northeastern University Bouvé College of Health Sciences, som inte var inblandade i forskningen. "Med en nanopartikel, bör du kunna få högre doser till patienten, så du kan ha en mycket bättre terapeutiskt resultat och inte oroa så mycket om biverkningar."

Denna typ av nanopartiklar konstruktionen kan enkelt anpassas för transport av andra typer av läkemedel, eller till och med mer än en drog åt gången, forskare som redovisas i en PNAS papper oktober förra året. De kan också vara utformade för att rikta tumörer annat än prostatacancer, så länge som dessa tumörer har känt receptorer som skulle kunna utformas. Ett exempel är HER-2 receptorn rikligt förekommande i vissa typer av bröstcancer, säger Lippard.

Partiklarna testats i detta dokument är baserade på samma design som partiklar som utvecklats av Farokhzad och MIT Institute professor Robert Langer att leverera docetaxel cancerläkemedel. En fas I klinisk prövning för att bedöma dessa partiklar började förra veckan, som drivs av BIND Biosciences.

Last Update: 7. October 2011 07:06

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit