science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Wetenschappers testen medicijnafgifte door nanodeeltjes bij honden met osteosarcoom

Dr. Timothy Fan, professor in de klinische geneeskunde in Illinois, leidt de inspanningen om kankerbehandelingen voor honden en mensen te verbeteren door veelbelovende nieuwe benaderingen te testen bij gezelschapsdieren met spontaan optredende kankers. Krediet:Foto door L. Brian Stauffer

Aan de Universiteit van Illinois, een ingenieur werkte samen met een dierenarts om een ​​medicijnafgiftesysteem voor botkanker te testen bij dieren die groter zijn dan het standaard diermodel, de muis. Ze kozen honden - zoogdieren die qua grootte en biologie dichter bij de mens staan ​​- met natuurlijk voorkomende botkankers, die ook veel op menselijke bottumoren lijken.

In klinische onderzoeken, de honden tolereerden de hoogste geplande doses van met kanker beladen nanodeeltjes zonder tekenen van toxiciteit. Net als bij muizen, de deeltjes die zich nestelen op tumorplaatsen, dankzij een coating van het medicijn pamidronaat, die bij voorkeur bindt aan afgebroken plaatsen in het bot. De nanodeeltjes vertoonden ook antikankeractiviteit bij muizen en honden.

De onderzoekers rapporteren hun resultaten in het Proceedings van de National Academy of Sciences .

Deze bevindingen zijn een proof-of-concept dat nanodeeltjes kunnen worden gebruikt om botkankers bij grote zoogdieren aan te pakken, aldus de onderzoekers. De aanpak kan ooit worden gebruikt om uitgezaaide skeletkankers te behandelen, ze zeiden.

De honden waren gezelschapsdieren met botkanker die door hun eigenaren waren ingediend voor de onderzoeksproeven, zei U. of I. veterinaire klinische geneeskunde professor dr. Timothy Fan, die de studie leidde met professor in materiaalwetenschap en techniek, Jianjun Cheng. Alle honden wogen 40 tot 60 kilogram (88 tot 132 pond), hij zei.

"We wilden zien of we deze strategieën voor het toedienen van medicijnen konden evalueren, niet alleen in een muismodel, maar ook op een schaal die zou nabootsen wat een persoon zou krijgen, " zei Fan. "De hoeveelheid nanodeeltjes die we uiteindelijk aan deze honden gaven, was duizend keer groter dan wat we normaal een muis zouden geven."

Het gebruik van nanodeeltjes met een lading medicijnen om specifieke weefsels in het lichaam aan te vallen is niets nieuws, zei Chen. Talloze studies testen dergelijke benaderingen bij muizen, en tientallen "nanofarmaceutica" zijn goedgekeurd voor gebruik bij mensen. Maar de pijplijn voor de ontwikkeling van geneesmiddelen is lang, en de sprong van muismodellen naar mensen is problematisch, hij zei.

"Menselijke bottumoren zijn veel groter dan die van muizen, " zei Cheng. "Nanodeeltjes moeten dieper doordringen in grotere tumoren om effectief te zijn. Daarom moeten we diermodellen vinden die qua schaal dichter bij die van mensen liggen."

Muizen die worden gebruikt in kankeronderzoek hebben andere beperkingen. Onderzoekers injecteren gewoonlijk menselijke of andere tumorcellen in hun lichaam om menselijke kankers na te bootsen, zei ventilator. Ze zijn ook gefokt om een ​​gecompromitteerd immuunsysteem te hebben, om te voorkomen dat ze de tumoren afstoten.

"Dat is een van de zeer duidelijke nadelen van het gebruik van een muismodel, " zei Fan. "Het vat niet het normale immuunsysteem samen waarmee we elke dag bij de persoon of bij een hond te maken hebben."

Er zijn ook beperkingen aan het werken met honden, hij zei. Honden bij wie botkanker is vastgesteld, komen vaak in een zeer vergevorderd stadium van de ziekte in de kliniek aan. terwijl bij mensen, Botkanker wordt meestal vroeg ontdekt omdat mensen klagen over de pijn en deze laten onderzoeken.

"Aan de andere kant, Ik zou zeggen dat als u antikankeractiviteit kunt aantonen bij een hond met een zeer gevorderde ziekte, dan is het waarschijnlijk dat u een gelijkwaardige of betere activiteit zou hebben bij mensen met een minder vergevorderd stadium van de ziekte, ' zei Fan.

Er zijn nog vele jaren werk nodig voordat dit of een soortgelijk systeem voor de toediening van medicijnen kan worden getest bij mensen met inoperabele botkanker, aldus de onderzoekers.