Nanodeeltjes die gericht zijn op tumoren, geladen met een medicijn dat kankercellen kwetsbaarder maakt voor de toxiciteit van chemotherapie, kunnen worden gebruikt voor de behandeling van een agressieve en vaak dodelijke vorm van endometriumkanker, volgens nieuw onderzoek van het University of Iowa College of Pharmacy.

Voor de eerste keer, onderzoekers combineerden traditionele chemotherapie met een relatief nieuw kankermedicijn dat chemo-resistente tumorcellen aanvalt, beide in kleine nanodeeltjes geladen, en creëerde een uiterst selectieve en dodelijke kankerbehandeling. De resultaten van de driejarige laboratoriumstudie zijn vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Nanotechnologie .

De nieuwe behandeling zou kunnen leiden tot verbeterde overlevingspercentages voor de ongeveer 6, 000 Amerikaanse vrouwen gediagnosticeerd met type II endometriumkanker per jaar en vertegenwoordigt ook een belangrijke stap in de ontwikkeling van gerichte kankertherapieën. In tegenstelling tot chemotherapie, de huidige standaard in de behandeling van kanker die het hele lichaam blootstelt aan geneesmiddelen tegen kanker, gerichte behandelingen leveren medicijnen rechtstreeks op de tumorplaats, waardoor gezond weefsel en organen worden beschermd en de werkzaamheid van geneesmiddelen wordt verbeterd.

"In dit specifieke onderzoek we gingen een van de grootste uitdagingen in kankeronderzoek aan, dat is gericht op tumoren, " zei Kareem Ebeid, een afgestudeerde UI-apotheekstudent en hoofdonderzoeker van het onderzoek. "En voor de eerste keer we waren in staat om twee verschillende strategieën voor tumortargeting te combineren en deze te gebruiken om dodelijke type II endometriumkanker te verslaan. Wij geloven dat deze behandeling kan worden gebruikt om andere vormen van kanker te bestrijden, ook."

In hun poging om een ​​zeer selectieve kankerbehandeling te creëren, Ebeid en zijn team begonnen met kleine nanodeeltjes. In recente jaren, er is een toegenomen belangstelling voor het gebruik van nanodeeltjes voor de behandeling van kanker, grotendeels vanwege hun kleine formaat. Tumoren groeien snel, en de bloedvaten die ze creëren om hun groei te voeden, zijn defect en zitten vol gaten. Nanodeeltjes zijn klein genoeg om door de gaten te glippen, waardoor ze zich specifiek op tumoren kunnen richten.

Onderzoekers voedden de nanodeeltjes vervolgens met twee geneesmiddelen tegen kanker:paclitaxel, een type chemotherapie dat wordt gebruikt om endometriumkanker te behandelen, en nintedanib, of BIBF 1120, een relatief nieuw medicijn dat wordt gebruikt om de groei van tumorbloedvaten te beperken. Echter, in de UI-studie, het medicijn werd voor een ander doel gebruikt. Naast het beperken van de groei van bloedvaten, nintedanib richt zich ook op tumorcellen met een specifieke mutatie. De mutatie, bekend als functieverlies p53, onderbreekt de normale levenscyclus van tumorcellen en maakt ze beter bestand tegen de dodelijke effecten van chemotherapie.

Chemotherapie doodt cellen wanneer ze in het proces van mitose zijn, of celdeling, en tumorcellen met de Loss of Function p53-mutatie zitten vaak vast in een limbo-toestand die dit proces vertraagt. Kankers die resistent zijn tegen chemotherapie zijn veel moeilijker te behandelen en hebben minder gunstige resultaten.

Nintedanib valt tumorcellen aan met de Loss of Function p53-mutatie en dwingt ze tot mitose en deling, op welk punt ze gemakkelijker worden gedood door chemotherapie. Ebeid zegt dat dit de eerste keer is dat onderzoekers nintedanib gebruiken om tumorcellen tot mitose te dwingen en ze te doden - een fenomeen dat wetenschappers 'synthetische letaliteit' noemen.

"In principe, we profiteren van de achilleshiel van de tumorcellen - de Loss of Function-mutatie - en vegen ze vervolgens binnen en doden ze met chemotherapie, "zegt Ebeid. "We noemen dit een synthetisch dodelijke situatie omdat we de juiste omstandigheden creëren voor massale celdood."

De behandeling - en de celdood die het oproept - kan ook worden gebruikt om andere vormen van kanker te behandelen, waaronder soorten eierstok- en longkankers die ook de Loss of Function p53-mutatie dragen.

"Wij geloven dat ons onderzoek een positieve impact kan hebben die verder gaat dan de behandeling van endometriumkanker, " zegt Aliasger K. Salem, hoogleraar farmaceutische wetenschappen aan de UI en corresponderende auteur van het onderzoek. "We hopen dat, aangezien de medicijnen die in onze studie zijn gebruikt al zijn goedgekeurd voor klinisch gebruik, we kunnen binnenkort met patiënten gaan werken."

De incidentie en sterftecijfers voor endometriumkanker zijn de afgelopen jaren in de VS gestegen, vooral in Iowa. Type I endometriumkanker, die zich voedt met het hormoon oestrogeen, is goed voor ongeveer 80 procent van de nieuwe gevallen per jaar. Type II endometriumkanker komt minder vaak voor, goed voor ongeveer 10 tot 20 procent van de gevallen, maar is veel agressiever, resulterend in 39 procent van de totale sterfgevallen door endometriumkanker per jaar.

"Twee decennia lang de standaardtherapie voor type II endometriumkanker was chemotherapie en bestraling, " zegt Kimberly K. Leslie, professor en voorzitter van de afdeling Obstetrie en Gynaecologie aan de UI Roy J. en Lucille A. Carver College of Medicine. "De mogelijkheid van een nieuwe behandeling die zowel zeer selectief als zeer effectief is, is ongelooflijk opwindend."