Anaplastische schildklierkanker (ATC), de meest agressieve vorm van schildklierkanker, heeft een sterftecijfer van bijna 100 procent en een mediane overlevingstijd van drie tot vijf maanden. Een veelbelovende strategie voor de behandeling van deze solide tumoren en andere is RNA-interferentie (RNAi) nanotechnologie, maar het afleveren van RNAi-agentia op de plaatsen van tumoren is een uitdaging gebleken. Onderzoekers van Brigham en Women's Hospital, samen met medewerkers van het Massachusetts General Hospital, hebben een innovatief nanoplatform ontwikkeld waarmee ze effectief RNAi-agentia kunnen afleveren op de plaatsen van kanker en tumorgroei kunnen onderdrukken en metastase kunnen verminderen in preklinische modellen van ATC. Hun resultaten verschijnen deze week in Proceedings van de National Academy of Sciences .

"We noemen dit een 'theranostisch' platform omdat het een therapie en een diagnostiek samenbrengt in één functioneel nanodeeltje, " zei co-senior auteur Jinjun Shi, doctoraat, universitair docent anesthesie op de afdeling anesthesie. "We verwachten dat deze studie de weg vrijmaakt voor de ontwikkeling van theranostische platforms voor beeldgestuurde RNAi-afgifte aan geavanceerde kankers."

RNAi, waarvan de ontdekking 10 jaar geleden de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde won, stelt onderzoekers in staat om gemuteerde genen het zwijgen op te leggen, inclusief die waarvan kankers afhankelijk zijn om te groeien en te overleven en uit te zaaien. Veel ATC's zijn afhankelijk van mutaties in het vaak gemuteerde kankergen BRAF. Door RNAi-agentia af te leveren die specifiek gericht zijn op dit gemuteerde gen en dit het zwijgen opleggen, de onderzoekers hoopten zowel de groei als de verspreiding van ATC te stoppen, die vaak uitzaait naar de longen en andere organen.

Wanneer RNAi op zichzelf wordt geleverd, het wordt meestal afgebroken door enzymen of uitgefilterd door de nieren voordat het tumorcellen bereikt. Zelfs als RNAi-agentia tot aan de tumor komen, ze kunnen vaak niet doordringen of worden afgewezen door de kankercellen. Om deze barrières te overwinnen, de onderzoekers gebruikten nanodeeltjes om de RNAi-moleculen af ​​te leveren aan ATC-tumoren. In aanvulling, ze koppelden de nanodeeltjes aan een nabij-infrarood fluorescerend polymeer, waardoor ze konden zien waar de nanodeeltjes zich ophoopten in een muismodel van ATC.

Door de gloed van het nabij-infrarood fluorescerende polymeer te meten, het team verifieerde dat nanodeeltjes de primaire plaats van ATC in de schildklier hadden bereikt. Het team ontdekte dat de nanodeeltjes lange tijd in de bloedbaan circuleerden en zich in hoge concentraties ophoopten in de tumoren.

In aanvulling, het team meldt bewijs dat BRAF op deze locaties met succes tot zwijgen is gebracht. Ze vonden dat, voor cellen gekweekt in een schaal en behandeld met de nanodeeltjes die RNAi-agentia bevatten, de celgroei werd drastisch vertraagd en het aantal kankercellen dat kon migreren nam met maar liefst 15 keer af. In muismodellen, tumorgroei werd ook vertraagd en er werden minder metastasen gevormd.

Om het nieuwe platform te vertalen naar klinische toepassingen, het onderzoeksteam wijst op het belang van een beeldvormende diagnostiek waarmee ze snel kunnen beoordelen welke patiënten het meest waarschijnlijk baat hebben bij RNAi-nanotherapeutica.

"De meeste patiënten die chirurgen met anaplastische schildklierkanker presenteren, hebben geen opties en dit nieuwe onderzoek geeft deze patiënten een aantal opties. Het hebben van een aanpak waarmee we snel een gerichte therapie kunnen visualiseren en tegelijkertijd kunnen leveren, kan van cruciaal belang zijn voor de efficiënte behandeling van deze ziekte en andere dodelijke kankers met een slechte prognose, " zei co-senior auteur, Sareh Parangi, MD, universitair hoofddocent bij de MGH-afdeling Chirurgie.