„Glasblasen“-Nanoträger verstärkt die Wirkung einer Kombinationstherapie bei Bauchspeicheldrüsenkrebs

In den letzten 30 Jahren haben Fortschritte bei der Früherkennung und Behandlung von Krebs dazu beigetragen, die Gesamtsterblichkeitsrate um mehr als 30 % zu senken. Bauchspeicheldrüsenkrebs ist jedoch nach wie vor schwierig zu behandeln. Nur 1 von 9 Menschen überlebt fünf Jahre nach der Diagnose, zum Teil, weil dieser Krebs durch biologische Faktoren geschützt ist, die ihm helfen, einer Behandlung zu widerstehen.

In der Hoffnung, das Blatt zu wenden, haben UCLA-Forscher eine Technologie entwickelt, die eine Kombinationstherapie für Bauchspeicheldrüsentumoren mit nanoskaligen Partikeln liefert, die mit Irinotecan, einem als Teil eines Arzneimittelschemas für Bauchspeicheldrüsenkrebs zugelassenen Chemotherapeutikum, und 3M-052, einem Prüfpräparat, beladen sind die die Immunaktivität steigern und helfen können, die Resistenz von Tumoren zu überwinden.

In einer Studie, die kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht wurde ACS-Nanozeigte das Forschungsteam, dass die gleichzeitig verabreichte Kombination die Summe ihrer Teile in einem Mausmodell von Bauchspeicheldrüsenkrebs übertraf.

„Meiner Meinung nach wird die Aktivierung des Immunsystems einen großen Unterschied machen, um ein viel besseres Behandlungsergebnis für Bauchspeicheldrüsenkrebs zu erzielen“, sagte der korrespondierende Autor André Nel, ein angesehener Professor für Medizin und Forschungsdirektor am California NanoSystems Institute der UCLA. „Ich hoffe, dass uns diese Forschung dorthin führt.“

Der doppelt beladene Nanoträger der Forscher war wirksamer bei der Verkleinerung von Tumoren und der Verhinderung von Krebsmetastasen bei Mäusen als entweder Irinotecan ohne Nanoträger oder Nanoträger, die die beiden Medikamente unabhängig voneinander abgeben. Die Kombinationstherapie lockte auch mehr krebstötende Immunzellen an Tumorstellen und hielt die Wirkstoffspiegel im Blut länger aufrecht. Es gab keine Hinweise auf schädliche Nebenwirkungen.

Irinotecan blockiert nicht nur das Wachstum von Krebszellen, sondern sendet auch ein Gefahrensignal an die dendritischen Zellen des Immunsystems; diese wiederum mobilisieren Killer-T-Zellen, die zu Tumorstellen wandern und Krebszellen zerstören. Da dendritische Zellen bei Patienten mit Bauchspeicheldrüsenkrebs jedoch häufig funktionell beeinträchtigt sind, bietet 3M-052 zusätzliche Unterstützung, indem es ihnen hilft, Killer-T-Zellen sowohl an der Krebsstelle als auch in nahe gelegenen Lymphknoten besser zu mobilisieren.

Kombinationstherapien gegen Krebs sind nicht neu, aber es hat sich als schwierig erwiesen, Medikamente zusammen in denselben Nanoträger zu verpacken. Nur ein Dual-Delivery-Nanocarrier für die Chemotherapie wurde von der Food and Drug Administration zugelassen. In den letzten sieben Jahren hat das Nel-Labor jedoch einen Ansatz für die gleichzeitige Verabreichung entwickelt, und die aktuellen Ergebnisse liefern weitere Beweise dafür, dass ihr innovatives Nanocarrier-Design es den Medikamenten ermöglicht, effektiver im Tandem zu wirken, als wenn sie separat verabreicht würden.

Die meisten Nanotransporter bestehen aus Schichten von Lipidmolekülen, die aus Fettsubstanzen bestehen, ähnlich einer Zellmembran, mit Zwischenräumen, in denen Medikamente verpackt werden können. Bei dem neuen Gerät umgibt diese doppelte Lipidschicht eine Kernglasblase aus Siliziumdioxid, deren hohler Innenraum mit Irinotecan gefüllt werden kann. Lijia Luo, Postdoktorandin und Erstautorin der UCLA, fand in einer genialen Wendung heraus, dass der Fettschwanz des 3M-052-Moleküls dazu verwendet werden könnte, das zweite Medikament direkt in diese äußeren Lipidschichten zu integrieren.

Das strukturelle Design des Trägers, der so klein ist, dass 1.000 davon benötigt würden, um die Breite eines menschlichen Haares zu überspannen, trägt dazu bei, das Austreten und die Toxizität von Medikamenten zu verhindern, während das Gerät in eine beeindruckende seilartige Barriere eintritt, die den Bauchspeicheldrüsenkrebs schützt, und zum Tumor wandert Seite? ˅. Die Glasbläschen bieten zusätzlichen Schutz vor Auslaufen, sodass der Träger im Vergleich zu anderen Arzneimittelträgern mehr Irinotecan an die Tumorstelle abgeben kann.

Das Team wird weitere vorklinische Experimente durchführen, um ihre Behandlung in Großtiermodellen zu testen und die Qualitätskontrolle für die großtechnische Herstellung ihrer Silica-Nanocarrier zu bestätigen.

„Traditionell dauert es 10 bis 20 Jahre, bis neue bahnbrechende Technologien den Markt erreichen“, sagte Nel, der auch Gründer und Leiter der Nanomedizin-Abteilung der UCLA und Direktor des Center for Environmental Implications of Nanotechnology der University of California ist. „Nanoträger gibt es seit fast 20 Jahren. Während Nanoträger auf Lipidbasis führend sind, hat der mit Lipidschichten verzierte Träger auf Siliziumdioxidbasis gute Chancen, die Entdeckungsrate zu beschleunigen und die Krebsimmuntherapie zu verbessern.“