Een onderzoek onder leiding van de National University of Singapore (NUS) wees uit dat het hechten van chemotherapie-medicijn Epirubicine aan nanodiamanten effectief chemoresistente kankerstamcellen elimineert. De bevindingen werden voor het eerst online gepubliceerd in ACS Nano , het officiële tijdschrift van de American Chemical Society, in december 2014.

Het onderzoeksteam, onder leiding van assistent-professor Edward Chow, Junior Principal Investigator bij het Cancer Science Institute of Singapore (CSI Singapore) bij NUS, demonstreerde het gebruik van nanotechnologie om bestaande chemotherapiemedicijnen opnieuw te gebruiken als effectieve middelen tegen chemoresistente kankerstamcellen. chemoresistentie, dat is het vermogen van kankercellen om aan chemotherapie te ontsnappen, is een primaire oorzaak van het falen van de behandeling bij kanker. Kanker stamcellen, een type kankercel die de vorming van tumoren initieert, blijken vaak resistenter te zijn tegen chemotherapie dan de rest van de bulktumor, wat kan leiden tot terugkeer van kanker na behandeling met chemotherapie. Als zodanig, er is intense interesse in het ontwikkelen van nieuwe medicijnen of behandelingsstrategieën die chemoresistentie overwinnen, vooral in kankerstamcellen.

In dit onderzoek, veelgebruikte chemotherapiedrug Epirubicine werd gehecht aan nanodiamanten, koolstofstructuren met een diameter van ongeveer vijf nanometer, om een ​​nanodiamond-epirubicine drug delivery complex (EPND) te ontwikkelen. De onderzoekers ontdekten dat hoewel zowel standaard Epirubicine als EPND in staat waren normale kankercellen te doden, alleen EPND was in staat om chemoresistente kankerstamcellen te doden en secundaire tumorvorming in xenotransplantaatmodellen van leverkanker te voorkomen.

In vergelijking met andere benaderingen, zoals combinatorische therapie van chemotherapiemedicijnen met remmers van chemoresistentiepaden, levering van bestaande geneesmiddelen voor chemotherapie met nanomaterialen, in dit geval nanodiamanten, bieden een breder scala aan bescherming in een pakket dat zowel veiliger als effectiever is. De studie toonde aan dat toediening van epirubicine door nanodiamanten ertoe leidde dat een normaal dodelijke dosis epirubicine een veilige en effectieve dosering werd. Als zodanig, afgifte van chemotherapiemedicijnen door nanodiamanten maakt niet alleen een verbeterde doding van chemoresistente kankerstamcellen mogelijk, maar kan een nuttig alternatief zijn voor patiënten die de toxische bijwerkingen van standaard chemotherapiemedicijnen niet kunnen verdragen.

Verder, de veelzijdigheid van het op nanodiamanten gebaseerde platform voor medicijnafgifte opent de mogelijkheid van toekomstige toepassingen van nanodiamanten, zoals de toevoeging van andere vergelijkbare medicijnen, evenals actieve targetingcomponenten zoals antilichamen of peptiden tegen tumorceloppervlakte-eiwitten voor gerichte medicijnafgifte. In aanvulling, de toepassing van een nanodiamond-drugsafgiftesysteem is niet beperkt tot leverkanker. Het biedt een veelbelovende benadering voor de behandeling van een breed scala aan moeilijke kankers, vooral die die worden aangedreven door chemoresistente kankerstamcellen.

In samenwerking met Professor Dean Ho van de University of California Los Angeles en Professor Li Jianzhong van Peking University, De groep van Asst Prof Chow werkt aan de voltooiing van het preklinische werk aan de levering van anthracycline door nanodiamanten en hoopt in de nabije toekomst met klinische proeven te beginnen.