In recente jaren, studies hebben aangetoond dat voor veel soorten kanker, combinatietherapie is effectiever dan enkelvoudige medicijnen. Echter, het is meestal moeilijk om de juiste hoeveelheid van elk medicijn bij de tumor te krijgen. Nu hebben onderzoekers van MIT en Brigham and Women's Hospital een nanodeeltje ontwikkeld dat precieze doses van twee of meer medicijnen aan prostaatkankercellen kan leveren.

In een onderzoek dat deze week online verschijnt in de Proceedings van de National Academy of Sciences , de onderzoekers hebben hun deeltjes aangepast om cisplatine en docetaxel af te leveren, twee geneesmiddelen die gewoonlijk worden gebruikt om veel verschillende soorten kanker te behandelen.

Dergelijke deeltjes kunnen de effectiviteit van chemotherapie verbeteren, terwijl de bijwerkingen die normaal bij deze medicijnen worden gezien, worden geminimaliseerd. volgens de onderzoekers. Ze kunnen ook worden aangepast om andere kankers dan prostaatkanker aan te pakken, of zelfs om medicijnen te leveren voor andere ziekten die combinatietherapie vereisen.

Om hun nanodeeltjes te bouwen, de onderzoekers ontwikkelden een nieuwe strategie waarmee ze medicijnen met zeer verschillende fysieke eigenschappen konden gebruiken, wat onmogelijk was geweest met eerdere medicijnleverende nanodeeltjes. In eerdere generaties nanodeeltjes, geneesmiddelmoleculen werden ingekapseld in een polymeercoating. Met behulp van die deeltjes, hydrofobe (waterafstotende) medicijnen, zoals docetaxel, en hydrofiele (wateraantrekkende) medicijnen, zoals cisplatine, kunnen niet samen worden gedragen, evenmin kunnen drugs met verschillende kosten.

“Met de oude manier, je kunt het alleen doen als de twee medicijnen fysiek en chemisch vergelijkbaar zijn, " zei Omid Farokhzad, directeur van het Laboratory of Nanomedicine and Biomaterials in Brigham and Women's Hospital en een senior auteur van het artikel. “Op deze manier je kunt er medicijnen in stoppen die relatief van elkaar verschillen.”

MIT Instituut Professor Robert Langer en Stephen Lippard, de Arthur Amos Noyes hoogleraar scheikunde aan het MIT, zijn ook senior auteurs van het papier. Voormalig Brigham and Women's postdoctoraal medewerker Nagesh Kolishetti is de hoofdauteur. Het onderzoek werd gefinancierd door het National Cancer Institute, Nationaal Instituut voor Biomedische Beeldvorming en Bioengineering, en de David Koch Prostate Cancer Foundation.Precieze controle

Met de nieuwe techniek van de onderzoekers, genaamd "drug-polymeer mengen, ” medicijnmoleculen worden als hangers opgehangen aan individuele eenheden van het polymeer, voordat de eenheden assembleren tot een polymeer nanodeeltje. Dat stelt de onderzoekers in staat om de verhouding van medicijnen die in het deeltje worden geladen nauwkeurig te regelen. Ze kunnen ook de snelheid regelen waarmee elk medicijn wordt vrijgegeven zodra het een tumorcel binnengaat.

De nieuwe deeltjes bieden een hoognodig vermogen om medicijncombinaties te verfijnen en de behandeling voor individuele patiënten te personaliseren, zei Michael Pishko, hoogleraar chemische technologie aan de Texas A&M University, die niet bij dit onderzoek betrokken was. “Ze hebben gelijk als het gaat om hoe deze systemen eruit zouden moeten zien, ' zei hij.

Zodra de medicijnen in het nanodeeltje zijn geladen, de onderzoekers voegen een tag toe die bindt aan een molecuul genaamd PSMA, die zich op de oppervlakken van de meeste prostaattumorcellen bevindt. Met deze tag kunnen de nanodeeltjes rechtstreeks naar hun doel gaan, het omzeilen van gezonde weefsels en mogelijk het verminderen van de bijwerkingen veroorzaakt door de meeste chemotherapiemedicijnen. Dat zou artsen in staat kunnen stellen veel hogere doses aan een groter aantal patiënten te geven.

De onderzoekers hebben een patent aangevraagd op de fabricagetechniek waarbij polymeren gemengd worden. en testen nu de medicijnafgevende deeltjes bij dieren. Zodra ze genoeg diergegevens hebben verzameld, wat een paar jaar kan duren, ze hopen klinische proeven te starten.