Het is bewezen dat een nieuwe methode voor microscopische medicijnafgifte die de behandeling van dodelijke pancreaskanker aanzienlijk zou kunnen verbeteren, werkt bij muizen in het Jonsson Comprehensive Cancer Center van de UCLA.

Het onderzoeksteam onder leiding van Drs. André Nel, hoogleraar nanogeneeskunde en lid van het California Nanosystems Institute (CNSI), en Huan Meng, adjunct-assistent-professor nanogeneeskunde, publiceerden de resultaten van hun onderzoek in het tijdschrift ACS Nano online voor print en te zien in het gedrukte nummer van november 2013.

Pancreaskanker (pancreas ductaal adenocarcinoom of PDAC) is een dodelijke ziekte die bijna niet te detecteren is totdat deze zich in een vergevorderd stadium bevindt. Behandelingsopties ervoor zijn zeer beperkt in aantal en hebben lage slagingspercentages. De behoefte aan innovatieve en verbeterde behandeling van alvleesklierkanker kan niet genoeg worden benadrukt, omdat de diagnose door de jaren heen vaak synoniem is gebleven met een doodvonnis.

In de alvleesklier, PDAC-tumoren bestaan ​​uit kankercellen die zijn omgeven door andere structurele elementen die stroma worden genoemd. Het stroma kan uit veel stoffen bestaan, zoals bindweefsel en pericyten, die de toegang van standaardchemotherapie in tumorbloedvaten blokkeren om de kankercellen efficiënt te bereiken. Deze elementen kunnen de effectiviteit van de behandeling verminderen.

De dual-wave nanotherapiemethode die wordt gebruikt door Drs. Nel en Meng gebruiken in hun onderzoek twee verschillende soorten microscopisch kleine deeltjes (nanodeeltjes) die intraveneus in een snelle opeenvolging in de ader van de tumordragende muis worden geïnjecteerd. De eerste golf van nanodeeltjes draagt ​​een stof die de vasculaire poorten van de pericyten verwijdert om toegang te krijgen tot de alvleesklierkankercellen en de tweede golf draagt ​​het chemotherapiemedicijn dat de kankercellen doodt.

Drs. Nel en Meng en hun collega's Dr. Jeffrey Zink, UCLA hoogleraar scheikunde en biochemie en dr. Jeffrey Brinker, Universiteit van New Mexico, hoogleraar chemische en nucleaire technologie, probeerde chemotherapie in nanodeeltjes te bevatten die zich directer konden richten op pancreaskankercellen, maar ze moesten een manier vinden voor die nanodeeltjes om door de plaatsen van vasculaire obstructie veroorzaakt door de pericyten te komen, die de toegang tot de kankercellen beperkt. Door experimenten ontdekten ze dat ze konden interfereren met een cellulaire signaalroute (het communicatiemechanisme tussen cellen) die de aantrekkingskracht van pericyten op de tumorbloedvaten regelt. Door nanodeeltjes te maken die effectief een hoge belasting van de signaalrouteremmer binden, ze ontwikkelden een eerste golf nanodeeltjes die de pericyten scheidt van de endotheelcellen (op het bloedvat). Dit opent de vasculaire poort voor de volgende golf nanodeeltjes, die het chemotherapeutische middel naar de kankercellen in de tumor vervoeren.

Om deze twee-golf nanotherapie te testen, de onderzoekers gebruikten immuungecompromitteerde muizen die werden gebruikt om menselijke pancreastumoren (genaamd xenografts) onder de muishuid te laten groeien. Met de twee-golf methode, de xenotransplantaattumoren hadden een significant hogere krimpsnelheid in vergelijking met degenen die werden blootgesteld aan chemotherapie, gegeven de standaardmanier als een gratis medicijn of gedragen in nanodeeltjes zonder eerste golfbehandeling.

"Deze twee-golf nanotherapie is een bestaand voorbeeld van hoe we de afgifte van chemotherapiemedicijnen aan hun beoogde doelen willen verbeteren met behulp van nanotechnologie om een ​​technische benadering te bieden, " zei Nel, hoofd van de afdeling nanogeneeskunde. "Het laat zien hoe de fysische en chemische principes van nanotechnologie kunnen worden geïntegreerd met de biologische wetenschappen om kankerpatiënten te helpen door de effectiviteit van chemotherapie te vergroten en tegelijkertijd bijwerkingen en toxiciteit te verminderen. Deze twee-golfbehandeling kan ook biologische belemmeringen in nanotherapieën voor andere vormen van kanker."