(Phys.org) -Herceptin en camptothecine zijn beide krachtige middelen tegen kanker met belangrijke kenmerken die hun effectiviteit bij de behandeling van kanker beperken. Patiënten die worden behandeld met Herceptin, een monoklonaal antilichaam dat zich richt op een groeibevorderende factor die veel voorkomt bij borstkanker (Her2), vallen vaak terug als hun tumoren resistent worden tegen het medicijn. het overwinnen van de toxiciteit en lage oplosbaarheid van camptothecine vertegenwoordigen grote therapeutische uitdagingen. Nu, onderzoekers van het California Institute of Technology hebben nanotechnologie gebruikt om de twee te combineren tot wat tot nu toe een zeer effectief medicijn lijkt te zijn voor de behandeling van agressieve borstkanker.

Mark E. Davis en zijn afgestudeerde student Han Han rapporteren hun ontwikkelingswerk in het tijdschrift Moleculaire Farmaceutica . Dr. Davis is ook projectleider bij Caltech's Center of Cancer Nanotechnology Excellence.

Geneesmiddelen op basis van monoklonale antilichamen en nanodeeltjes zijn niet nieuw, maar wat Dr. Davis en Mevr. Han voor het eerst hebben gedaan, is een enkel antilichaammolecuul gebruiken, gebonden aan een nanodeeltje, als zowel een richtmiddel voor dat met geneesmiddel beladen nanodeeltje als een therapeutisch middel. Ze creëerden dit construct door eerst onoplosbaar camptothecine te koppelen aan een natuurlijk biopolymeer dat bekend staat als mucine en het veelgebruikte biocompatibele polymeer, polyethyleenglycol (PEG). De camptothecine-mucine-PEG-combinatie assembleert zichzelf tot een dicht opeengepakt nanodeeltje dat gemakkelijk oplost in water en biologische vloeistoffen zoals bloed. Vervolgens koppelden ze één molecuul Herceptin per nanodeeltje chemisch aan elkaar om hun uiteindelijke therapeutische middel te creëren.

In een eerdere studie toonde de groep aan dat een reeks agressieve borsttumorcellen die het Her2-eiwit tot overexpressie brengen, gemakkelijk het aan Herceptin gekoppelde nanodeeltje opnam. Op basis van deze resultaten, de Caltech-onderzoekers voerden tests uit bij muizen met tumoren die uit dezelfde cellijn waren gegroeid, die kankeronderzoekers beschouwen als een van de meest resistente cellijnen tegen geneesmiddelen tegen kanker, inclusief camptothecine. Eerst, ze bepaalden de maximaal getolereerde dosis van het camptothecine-nanodeeltjesgeneesmiddel zonder Herceptin, dat is, de hoogste dosis waarbij de muizen niet meer dan 15 procent van hun lichaamsgewicht zouden verliezen. Vervolgens behandelden ze tumordragende dieren met een dosis van het aan Herceptin gebonden nanodeeltje dat ongeveer 10 procent was van deze maximaal getolereerde dosis.

De resultaten waren indrukwekkend. Alle dieren die het Herceptin-camptothecine-nanodeeltje kregen, waren op dag negen van het experiment na een enkele injectie vrij van enig bewijs van tumor. en de dieren bleven tumorvrij aan het einde van de zes weken durende studie (terwijl ze elke drie weken werden geïnjecteerd). Dieren die om de twee weken werden behandeld met alleen een equivalente hoeveelheid Herceptin of niet-gerichte met camptothecine geladen nanodeeltjes, reageerden positief, waarbij de meerderheid van de behandelde muizen significante tumorkrimp vertoonde, hoewel slechts de helft van de dieren volledige tumorregressie ervoer. Tumoren groeiden snel zonder tekenen van positieve respons bij dieren die zoutoplossing of vrije camptothecine kregen en geen van de dieren in die twee groepen overleefde tot het einde van het onderzoek.

Dit onderzoek, die gedetailleerd wordt beschreven in een document met de titel, "Enkel-antilichaam, gerichte afgifte van camptothecine door nanodeeltjes, " werd ondersteund door de NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, een alomvattend initiatief dat is ontworpen om de toepassing van nanotechnologie op de preventie te versnellen, diagnose, en behandeling van kanker. Een samenvatting van dit artikel is beschikbaar op de website van het tijdschrift.