Wetenschappers van het California NanoSystems Institute van de UCLA en het Jonsson Comprehensive Cancer Center hebben hun expertise op het gebied van nanotechnologie gecombineerd om een ​​nieuwe behandeling te ontwikkelen die een aantal van de problemen van het gebruik van chemotherapie voor de behandeling van alvleesklierkanker kan oplossen.

De studie, online gepubliceerd in het tijdschrift ACS Nano , beschrijft succesvolle experimenten om twee medicijnen te combineren in een speciaal ontworpen mesoporeus silica nanodeeltje dat eruitziet als een glazen bel. De medicijnen werken samen om menselijke pancreastumoren bij muizen net zo succesvol te verkleinen als de huidige standaardbehandeling, maar op een twaalfde van de dosering. Deze lagere dosering zou zowel de kosten van de behandeling als de bijwerkingen kunnen verminderen die mensen ondervinden van de huidige methode.

De studie werd geleid door Dr. Huan Meng, assistent adjunct-hoogleraar geneeskunde, en Dr. André Nel, voorname professor in de geneeskunde, beide in het Jonsson Cancer Center.

Alvleesklierkanker, een verwoestende ziekte met een vijfjaarsoverleving van 5 procent, is moeilijk vroeg op te sporen en de symptomen verschijnen meestal pas als de ziekte vergevorderd is. Als resultaat, veel mensen worden pas gediagnosticeerd als hun tumoren de effectieve limieten van een operatie overschrijden, waardoor chemotherapie de enige levensvatbare behandelingsoptie blijft. Het chemotherapiemedicijn dat het vaakst wordt gebruikt voor alvleesklierkanker is gemcitabine, maar de impact ervan is vaak beperkt.

Recent onderzoek heeft uitgewezen dat het combineren van gemcitabine met een ander geneesmiddel, paclitaxel genaamd, het algehele effect van de behandeling kan verbeteren. Bij de huidige methode Abraxane - een nanocomplex dat paclitaxel bevat - en gemcitabine worden afzonderlijk gegeven, die tot op zekere hoogte werkt, maar omdat de medicijnen voor verschillende tijdsduur in het lichaam kunnen blijven, het gecombineerde gunstige effect is niet volledig gesynchroniseerd.

"Het mooie van de silica-nanodeeltjestechnologie is dat gemcitabine en paclitaxel samen in één speciaal lipide-gecoat nanodeeltje worden geplaatst in de exacte verhouding die ze synergetisch met elkaar maakt wanneer ze samen worden afgeleverd op de plaats van kanker, ons het best mogelijke resultaat geeft door één enkele medicijndrager te gebruiken, "Zei Meng. "Dit stelt ons in staat om de dosis te verlagen en het combinatorische effect te behouden."

Nadat de wetenschappers de silica-nanodeeltjes hadden geconstrueerd, ze suspendeerden ze in bloedserum en injecteerden ze in muizen met menselijke alvleeskliertumoren die onder hun huid groeiden. Andere muizen met tumoren kregen injecties met zoutoplossing (een placebo zonder effect), gemcitabine (de behandelingsstandaard), en gemcitabine en Abraxane (een door de FDA goedgekeurde combinatie waarvan is aangetoond dat het de overleving van alvleesklierkanker bij mensen verbetert).

Bij de muizen die de twee medicijnen in het nanodeeltje kregen, alvleeskliertumoren kromp dramatisch in vergelijking met die in de andere muizen.

Vergelijkbare vergelijkingen werden gemaakt met muismodellen, waarin de menselijke tumoren chirurgisch werden geïmplanteerd in de buik van de muizen om het natuurlijke oorsprongspunt van pancreastumoren beter na te bootsen en een betere parallel met de tumoren bij mensen te bieden. Bij deze experimenten de tumoren in de muizen die silica-nanodeeltjes kregen, kromp meer dan de vergelijkende controles. Ook, metastase, of tumorverspreiding, naar nabijgelegen organen werd uitgeroeid in deze muizen.

"In plaats van alleen een laboratorium proof-of-principle studie van kanker, we hebben specifiek pancreaskanker aangevallen met een op maat ontworpen nanodrager, " zei Nel, die tevens associate director voor onderzoek is van het California NanoSystems Institute. "Op ons podium de medicijnen zijn echt synergetisch omdat we controle hebben over het mengen van medicijnen, waardoor we optimale verhoudingen in onze deeltjes kunnen opnemen, waardoor de relevantie van onze modellen zeer hoog en onze resultaten zeer sterk."

Meng zei dat de silica-nanodrager nog moet worden verfijnd voor gebruik bij mensen. De onderzoekers hopen het platform binnen de komende vijf jaar te testen in klinische proeven bij mensen.