(Phys.org) —Onlangs, artsen zijn begonnen met het categoriseren van borstkanker in vier hoofdgroepen volgens de genetische samenstelling van de kankercellen. In welke categorie een kanker valt, bepaalt over het algemeen de beste behandelmethode.

Maar kankers in een van de vier groepen - "basaalachtige" of "triple-negatieve" borstkanker (TNBC) genoemd - waren bijzonder lastig te behandelen omdat ze meestal niet reageren op de "receptorgerichte" behandelingen die zijn vaak effectief bij de behandeling van andere vormen van borstkanker. TNBC heeft de neiging agressiever te zijn dan de andere typen en vaker terug te komen, en kan ook een hoger sterftecijfer hebben.

Gelukkig, betere medicamenteuze therapieën kunnen in het verschiet liggen. UCLA-onderzoekers en medewerkers onder leiding van Dean Ho, een professor aan de UCLA School of Dentistry en mededirecteur van het Jane en Jerry Weintraub Center for Reconstructive Biotechnology van de school, hebben een potentieel effectievere behandeling voor TNBC ontwikkeld die gebruik maakt van nanoschaal, diamantachtige deeltjes die nanodiamanten worden genoemd.

Nanodiamanten zijn tussen de 4 en 6 nanometer in diameter en hebben de vorm van kleine voetballen. Bijproducten van conventionele mijnbouw- en raffinageactiviteiten, de deeltjes kunnen clusters vormen na medicijnbinding en hebben het vermogen om kankermedicijnen nauwkeurig af te geven aan tumoren, het gewenste effect van de medicijnen aanzienlijk verbeteren. In de UCLA-studie het nanodiamond-afgiftesysteem heeft de tumormassa's bij muizen met triple-negatieve borstkanker kunnen thuisbrengen.

De bevindingen van de studie worden op 15 april online gepubliceerd in het peer-reviewed tijdschrift Geavanceerde materialen .

"Deze studie toont de veelzijdigheid aan van de nanodiamant als een gerichte medicijnafleveringsagent op een tumorplaats, " zei Ho, die ook lid is van het California NanoSystems Institute aan de UCLA, UCLA's Jonsson Comprehensive Cancer Center en de UCLA Department of Bioengineering. "Het middel dat we hebben ontwikkeld, vermindert de toxische bijwerkingen die gepaard gaan met de behandeling en zorgt voor een significante vermindering van de tumorgrootte."

Het team combineerde verschillende belangrijke kankerbestrijdende componenten op het nanodiamantoppervlak, inclusief epirubicine, een zeer toxisch maar veelgebruikt medicijn voor chemotherapie dat vaak wordt toegediend in combinatie met andere geneesmiddelen tegen kanker. De nieuwe verbinding werd vervolgens gebonden aan een celmembraanmateriaal bedekt met antilichamen die waren gericht op de epidermale groeifactorreceptor, die sterk geconcentreerd is op de oppervlakken van TNBC-cellen. Het resulterende middel is een medicijnafgiftesysteem dat een nanodiamant-lipide hybride verbinding wordt genoemd, of NDLP.

Bij testen op muizen, het middel bleek de tumorgroei aanzienlijk te verminderen en de verwoestende bijwerkingen van kankerbehandeling te elimineren.

Vanwege zijn giftigheid, epirubicine, wanneer het alleen wordt toegediend, kan dit ernstige bijwerkingen veroorzaken, zoals hartfalen en verminderd aantal witte bloedcellen, en het is in verband gebracht met een verhoogd risico op leukemie. In de studie, alle muizen die alleen Epirubicine kregen, stierven ruim voor de voltooiing van het onderzoek. Maar alle muizen die Epirubicine kregen via de gerichte NDLP's overleefden de behandeling, en sommige tumoren gingen zelfs achteruit totdat ze niet meer zichtbaar waren.

"Triple-negatieve borstkanker is vaak erg agressief en moeilijk te behandelen, agressieve chemotherapie een vereiste maken, " zei Dr. Edward K. Chow, co-eerste auteur van de studie en een assistent-professor aan het Cancer Science Institute of Singapore. "De doelgerichtheid en therapeutische efficiëntie van de nanodiamant-lipidenmiddelen waren behoorlijk opmerkelijk. De gelijktijdige tumorregressie en verbeterde medicijntolerantie zijn veelbelovende indicatoren voor de verdere ontwikkeling van de nanodiamanten naar klinische vertaling."

Het onderzoeksteam bestudeert nu de werkzaamheid en veiligheid van de NDLP's bij grotere dieren. Aanvullende onderzoeksdoelen zijn onder meer bepalen of nanodiamanten de tolerantie van een breed spectrum van zeer giftige medicijnverbindingen kunnen verbeteren, die de huidige behandelingsopties en resultaten kunnen verbeteren. Deze ontdekkingen zullen dienen als voorlopers voor menselijke proeven, aldus de onderzoekers.

"De nanodiamant-lipide-hybride die in deze studie is ontwikkeld, is een modulair platform, " zei Laura Moore, een afgestudeerde student in het laboratorium van Ho en een co-eerste auteur van de studie. "Daarom, we kunnen gemakkelijk een breed spectrum van doelgerichte antilichamen en medicijnverbindingen binden om verschillende ziekten aan te pakken."

Dr. No-Hee Park, decaan van de UCLA School of Dentistry, merkte op dat het onderzoek een basis zal vormen voor toekomstige klinische toepassingen.

"Deze baanbrekende studie uitgevoerd door Dean Ho en zijn team geeft een beter inzicht in de mogelijkheden van het nanodiamantmateriaal om verschillende ziekten aan te pakken, "Zei Park. "Hun werk is van het allergrootste belang."