Een onderzoekssamenwerking tussen Brigham and Women's Hospital (BWH) en Dana-Farber Cancer Institute (DFCI) heeft nanomedicinetechnologieën gebruikt om een ​​medicijnafgiftesysteem te ontwikkelen dat kankercellen in het bot nauwkeurig kan targeten en aanvallen, evenals het verhogen van de botsterkte en het volume om progressie van botkanker te voorkomen.

De studie wordt gepubliceerd in de week van 30 juni, 2014 in Proceedings van de National Academy of Sciences .

"Bot is een gunstige micro-omgeving voor de groei van kankercellen die migreren van tumoren in verre organen van het lichaam, zoals borst, prostaat en bloed, tijdens ziekteprogressie, " zei Archana Swami, doctoraat, BWH Laboratorium voor nanogeneeskunde en biomaterialen, co-lead studie auteur. "We hebben een botgericht nanodeeltjessysteem ontwikkeld en getest om selectief de botmicro-omgeving te targeten en een therapeutisch medicijn af te geven op een ruimtelijk gecontroleerde manier, wat leidt tot hermodellering van de botmicro-omgeving en preventie van ziekteprogressie."

"Er zijn beperkte behandelingsopties voor botkanker, " voegde Michaela Reagan toe, doctoraat, DFCI Centrum voor Hematologische Oncologie, co-lead studie auteur. "Onze ontwikkelde gerichte therapieën manipuleren de tumorcellen in het bot en de omringende micro-omgeving om effectief te voorkomen dat kanker zich in het bot verspreidt met minimale off-target effecten."

De wetenschappers ontwikkelden stealth-nanodeeltjes gemaakt van een combinatie van klinisch gevalideerde biologisch afbreekbare polymeren en alendronaat, een klinisch gevalideerd therapeutisch middel, die tot de bisfosfonaatklasse van geneesmiddelen behoort. Bisfosfonaten binden aan calcium. De grootste voorraad calcium in het menselijk lichaam zit in botten, dus bisfosfonaten hopen zich in hoge concentratie op in botten.

Door het oppervlak van de nanodeeltjes te decoreren met alendronaat, de nanodeeltjes kunnen botweefsel bevatten om medicijnen af ​​​​te leveren die zijn ingekapseld in de nanodeeltjes en tumorcellen doden, evenals het stimuleren van de groei van gezond botweefsel. Verder, bisfosfonaten worden vaak gebruikt tijdens de behandeling van kankers met botmetastasen, en dus speelt alendronaat een dubbele rol in de context van deze gerichte nanodeeltjes.

De wetenschappers testten hun drug-toting nanodeeltjes in muizen met multipel myeloom, een type botkanker. De muizen werden eerst voorbehandeld met nanodeeltjes geladen met het antikankermedicijn, bortezomib, voordat ze met myeloomcellen worden geïnjecteerd. De behandeling resulteerde in langzamere myeloomgroei en verlengde overleving. Bovendien, de onderzoekers zagen ook dat bortezomib, als voorbehandelingsregime, veranderde de samenstelling van het bot, het versterken van de kracht en het volume.

"Deze bevindingen suggereren dat botgerichte nanodeeltjes-antikankertherapieën een nieuwe manier bieden om een ​​geconcentreerde hoeveelheid geneesmiddel op een gecontroleerde en doelspecifieke manier af te geven om tumorprogressie bij multipel myeloom te voorkomen, " zei Omid Farokhzad, MD, directeur van het BWH Laboratorium voor Nanogeneeskunde en Biomaterialen, co-senior studie auteur. "Deze benadering kan nuttig zijn bij de behandeling van de incidentie van botmetastasen, vaak voor bij 60 tot 80 procent van de kankerpatiënten en voor de behandeling van vroege stadia van multipel myeloom."

Irene Ghobrial toegevoegd, MD, DFCI Centrum voor Hematologische Oncologie, co-senior studie auteur:"Deze studie levert het proof-of-concept dat het richten op de niche van het beenmerg botmetastase kan voorkomen of vertragen. Dit werk zal de weg vrijmaken voor de ontwikkeling van innovatieve klinische onderzoeken bij patiënten met myeloom om progressie van vroege voorstadia of bij patiënten met borst, prostaat- of longkanker die een hoog risico lopen om botmetastasen te ontwikkelen."