(PhysOrg.com) -- Kleiner gaan kan betere resultaten opleveren, vooral als het gaat om kankerbestrijdende medicijnen.

Bio-ingenieurs van Duke University hebben een eenvoudige en goedkope methode ontwikkeld voor het laden van ladingen van kankermedicijnen in leveringsvoertuigen op nanoschaal en hebben in diermodellen aangetoond dat deze nieuwe nanoformulering tumoren kan elimineren na een enkele behandeling. Nadat het medicijn aan de tumor is afgegeven, het bezorgvoertuig valt uiteen in onschadelijke bijproducten, waardoor de toxiciteit voor de ontvanger aanzienlijk wordt verminderd.

Nano-afgiftesystemen zijn steeds aantrekkelijker geworden voor onderzoekers vanwege hun vermogen om efficiënt in tumoren te komen. Omdat bloedvaten die tumoren voeden poreuzer zijn, of lek, dan normale schepen, de nanoformulering kan gemakkelijker in tumorcellen binnendringen en zich ophopen. Dit betekent dat hogere doses van het medicijn kunnen worden afgegeven, het verhogen van de kankerdodende eigenschappen en het verminderen van de bijwerkingen die gepaard gaan met systematische chemotherapie

“Wanneer gebruikt om medicijnen tegen kanker te leveren in onze modellen, de nieuwe formulering heeft een vier keer hogere maximaal getolereerde dosis dan hetzelfde medicijn alleen, en het veroorzaakte bijna volledige tumorregressie na één injectie, " zei Ashutosh Chilkoti, Theo Pilkington hoogleraar biomedische technologie aan de Duke's Pratt School of Engineering. "Het gratis medicijn had slechts een bescheiden effect bij het verkleinen van tumoren of bij het verlengen van de overleving van dieren".

De resultaten van Chilkoti's experimenten werden vroeg online gepubliceerd in het tijdschrift Natuurmaterialen .

“Net zo belangrijk, we geloven, is de nieuwe methode die we hebben ontwikkeld om deze medicijnen te maken, ' zei Chikoti. “In tegenstelling tot andere benaderingen, wij kunnen eenvoudig en voordelig grote hoeveelheden produceren, en we geloven dat de nieuwe methode theoretisch zou kunnen worden gebruikt om de effectiviteit van andere bestaande kankermedicijnen te verbeteren."

Centraal in de nieuwe methode staat hoe het medicijn wordt "gehecht" aan zijn polypeptide-afgiftesysteem en of een medicijn al dan niet in water kan worden opgelost.

Het afgiftesysteem maakt gebruik van de bacterie Escherichia coli (E. coli) die genetisch is veranderd om een ​​specifiek kunstmatig polypeptide te produceren dat bekend staat als een chimeer polypeptide. Omdat E. coli vaak wordt gebruikt om eiwitten te produceren, het zorgt voor een eenvoudige en betrouwbare productie-installatie voor deze specifieke polypeptiden met een hoge opbrengst.

Wanneer gehecht aan een van deze chimere polypeptiden, het medicijn neemt eigenschappen aan die het medicijn alleen niet bezit. De meeste medicijnen lossen niet op in water, die hun vermogen om door cellen te worden opgenomen beperkt. Maar gehecht zijn aan een nanodeeltje maakt het medicijn oplosbaar.

“Als deze twee elementen worden gecombineerd in een container, ze assembleren spontaan tot een in water oplosbaar nanodeeltje, ' zei Chikoti. "Ze assembleren zichzelf ook consistent en betrouwbaar in een grootte van 50 nanometer of zo, wat ze ideaal maakt voor kankertherapie. Omdat veel chemotherapeutische geneesmiddelen onoplosbaar zijn, wij geloven dat deze nieuwe aanpak ook voor hen zou kunnen werken.”

De laatste experimenten hadden betrekking op doxorubicine, een veelgebruikt middel voor de behandeling van bloedkanker, borst, eierstokken en andere organen. De onderzoekers injecteerden muizen met tumoren die onder hun huid waren geïmplanteerd met ofwel de chimere polypeptide-doxorubicine-combinatie of alleen doxorubicine.

De muizen behandeld met alleen doxorubicine hadden een gemiddelde tumorgrootte die 25 keer groter was dan die behandeld met de nieuwe combinatie. De gemiddelde overlevingstijd voor de met doxorubicine behandelde muizen was 27 dagen, vergeleken met meer dan 66 dagen voor muizen die de nieuwe formulering kregen.

De Duke-onderzoekers zijn nu van plan om de nieuwe combinatie te testen op verschillende soorten kanker, evenals tumoren die in verschillende organen groeien. Ze zullen ook proberen deze chimere polypeptiden te combineren met andere onoplosbare geneesmiddelen en hun effectiviteit tegen tumoren testen.

Aangeboden door Duke University (nieuws:web)