Combinatietherapieën, of "drugscocktails, "zijn tegenwoordig een essentieel onderdeel van moderne antikankerbehandelingen. Hoe meer onderzoekers leren over kanker en de heimelijk dodelijke impact ervan op het lichaam, des te dringender de noodzaak om het arsenaal dat de clinici ter beschikking staan ​​te diversifiëren.

Daartoe, Prof. Ronit Satchi-Fainaro, en doctoraatsstudenten Hemda Baabur-Cohen en Ela Markovsky van de afdeling Fysiologie en Farmacologie van de Universiteit van Tel Aviv, Sackler School of Medicine, hebben een nieuwe nanomedische techniek ontwikkeld om tumorcellen effectiever aan te vallen en te ontmantelen, terwijl ze "onder de radar" van het immuunsysteem van het lichaam blijven terwijl de medicijnen door het lichaam reizen. Het nieuwe onderzoek, te publiceren in de Tijdschrift voor gecontroleerde afgifte , toont aan dat deze "synergetische" behandeling veel effectiever en minder toxisch is dan traditionele chemotherapieën of huidige combinatietherapieën.

"Voor de eerste keer, we hebben een systematische studie uitgevoerd om de vereisten voor een combinatie van biologische materialen en medicijnen te bepalen:hun verschillende werkingsmechanismen, verschillende toxiciteitsprofielen, en verschillende afweermechanismen - verworven resistentie - van tumorcellen als reactie daarop, " zei Prof. Satchi-Fainaro. "Met deze drie criteria in de hand, we waren in staat om de precieze verhouding van medicijnen in te stellen die nodig zijn om synergetisch effectief te zijn, maar niet schadelijk voor het lichaam."

In combinatie werken

Prof. Satchi-Fainaro en haar team maakten gebruik van de prestaties en toxiciteit van twee veelgebruikte geneesmiddelen voor chemotherapie - doxorubicine (DOX) en paclitaxel (PTX) - om de beste gecombineerde verhouding te produceren. Eens een effectieve, veilig niveau is vastgesteld bij muizen die lijden aan borstkanker bij de mens, de onderzoekers zochten de perfecte drager om deze therapieën veilig te vervoeren naar hun uiteindelijke bestemming:menselijke kankercellen.

"Als combinatietherapie wordt gebruikt, de medicijnen bereiken de tumor niet tegelijkertijd, " zei Prof. Satchi-Fainaro. "Elk medicijn heeft een ander farmacokinetisch profiel, dat wil zeggen, een specifieke interactie tussen het medicijn en het lichaam. Dus zochten we naar een unieke nanodrager die de medicijnen zou binden en ervoor zou zorgen dat ze de tumor bereiken en de medicijnen tegelijkertijd vrijgeven."

De onderzoekers kozen polyglutaminezuur (PGA) als het nanovoertuig om de twee chemotherapieën te transporteren. De combinatie PGA-PTX-DOX toonde een groot voordeel ten opzichte van een combinatie van traditionele therapieën. Verder, het was de eerste keer dat wetenschappers in staat waren om systematisch een model van gecombineerde nanogeneeskunde aan te tonen dat ook superieure anti-tumor werkzaamheid vertoonde.

"Stealth"-dragers

"Door meerdere passagiers in één 'taxi' van polymeer te plaatsen, ze kunnen allemaal tegelijkertijd op dezelfde locatie aankomen, " zei Prof. Satchi-Fainaro. "Dit dwingt de medicijnen om hetzelfde farmacokinetische profiel te delen. Het nanomedicijn dat we hebben ontworpen is een pro-drug, geactiveerd door een enzym dat bij veel soorten kanker wordt geproduceerd. Zodra het polymeer 'taxi' is afgebroken, de medicijnen komen vrij op de plaats van de tumor, een werkelijk synergetische samenwerking mogelijk maken.

"We hebben een systeem ontwikkeld dat kan worden gebruikt voor verschillende chemotherapieën en kan worden gecombineerd met geneesmiddelen die gericht zijn op de micro-omgeving van de tumor, zoals anti-angiogene en anti-inflammatoire geneesmiddelen. De toepassingen zijn werkelijk eindeloos. Dit systeem kan worden gebruikt voor gepersonaliseerde therapie waarbij we de tumorcellen van elke patiënt analyseren om de juiste medicijncombinatie op het polymeer voor de kanker af te stemmen, " Prof. Satchi-Fainaro vervolgde.

"Ons doel is om ons arsenaal aan antikankerwapens uit te breiden en tegelijkertijd de toxiciteit van de gebruikte chemotherapiemedicijnen te verminderen. Onze 'stealth'-dragers reizen onder de radar van het immuunsysteem, rechtstreeks naar de tumor en zijn ondersteunende micro-omgeving."

Het innovatieve platform van de onderzoekers is gepatenteerd.