Nanomediziner der Houston Methodist haben einen Weg gefunden, Bauchspeicheldrüsenkrebs – eine der aggressivsten und am schwierigsten zu behandelnden Krebsarten – zu zähmen, indem sie mit einem Gerät, das kleiner als ein Reiskorn ist, eine Immuntherapie direkt in den Tumor einbringen.
In einem kürzlich veröffentlichten Artikel in Fortgeschrittene Wissenschaftverwendeten Forscher des Houston Methodist Research Institute ein implantierbares nanofluidisches Gerät, das sie erfunden hatten, um monoklonale CD40-Antikörper (mAb), ein vielversprechendes Immuntherapeutikum, in einer anhaltend niedrigen Dosis über das nanofluidische Drug-Eluting Seed (NDES) abzugeben. Das Ergebnis, das in Mausmodellen gefunden wurde, war eine Tumorreduktion bei einer viermal geringeren Dosierung als bei einer herkömmlichen systemischen Immuntherapie.
„Eines der aufregendsten Ergebnisse war, dass wir, obwohl das NDES-Gerät nur in einen von zwei Tumoren im selben Tiermodell eingesetzt wurde, ohne das Gerät eine Schrumpfung des Tumors feststellten“, sagte Corrine Ying Xuan Chua, Ph.D., Mitautor und Assistenzprofessor für Nanomedizin am Houston Methodist Academic Institute. „Dies bedeutet, dass die lokale Behandlung mit Immuntherapie die Immunantwort aktivieren konnte, um andere Tumore anzugreifen. Tatsächlich blieb ein Tiermodell für die 100 Tage der fortgesetzten Beobachtung tumorfrei.“
Das duktale Adenokarzinom des Pankreas wird häufig in fortgeschrittenen Stadien diagnostiziert. Tatsächlich haben etwa 85 % der Patienten zum Zeitpunkt der Diagnose bereits Metastasen.
Die Immuntherapie ist vielversprechend bei der Behandlung von Krebserkrankungen, für die es bisher keine guten Behandlungsmöglichkeiten gab. Da die Immuntherapie jedoch im gesamten Körper verabreicht wird, verursacht sie viele Nebenwirkungen, die manchmal langanhaltend, wenn nicht sogar lebenslang sind. Durch die Fokussierung der Abgabe direkt auf den Tumor wird der Körper vor toxischen Medikamenten und weniger Nebenwirkungen geschützt, was im Wesentlichen dazu führt, dass Patienten, die sich einer Behandlung unterziehen, eine bessere Lebensqualität haben.
„Unser Ziel ist es, die Art und Weise, wie Krebs behandelt wird, zu verändern. Wir sehen dieses Gerät als einen praktikablen Ansatz, um den Bauchspeicheldrüsentumor minimalinvasiv und effektiv zu durchdringen und eine gezieltere Therapie mit weniger Medikamenten zu ermöglichen“, sagte Alessandro Grattoni, Ph. D., Co-korrespondierender Autor und Vorsitzender der Abteilung für Nanomedizin am Houston Methodist Research Institute.
Die Houston Methodist-Forscher untersuchen eine ähnliche nanofluidische Abgabetechnologie auf der Internationalen Raumstation. Grattonis Nanomedizinlabor bei Houston Methodist konzentriert sich auf implantierbare, auf Nanofluidik basierende Plattformen für die kontrollierte und langfristige Arzneimittelabgabe und Zelltransplantation zur Behandlung chronischer Krankheiten.
Das NDES-Gerät besteht aus einem Edelstahl-Medikamentenreservoir, das Nanokanäle enthält, wodurch eine Membran entsteht, die eine anhaltende Diffusion ermöglicht, wenn das Medikament freigesetzt wird.
Andere Medizintechnikunternehmen bieten intratumorale medikamentenfreisetzende Implantate für Krebstherapeutika an, diese sind jedoch für eine kürzere Anwendungsdauer vorgesehen. Das nanofluidische Gerät von Houston Methodist ist für eine kontrollierte und anhaltende Langzeitfreisetzung vorgesehen, wodurch eine wiederholte systemische Behandlung vermieden wird, die häufig zu unerwünschten Nebenwirkungen führt.
Zusätzliche Laborforschung ist im Gange, um die Wirksamkeit und Sicherheit dieser Verabreichungstechnologie zu bestimmen, aber die Forscher würden gerne sehen, dass dies in den nächsten fünf Jahren zu einer praktikablen Option für Krebspatienten wird.
Zu den Mitarbeitern des Houston Methodist Research Institute an dieser Studie gehören Hsuan-Chen Liu, Daniel Davila Gonzalez, Dixita Ishani Viswanath, Robin Shae Vander Pol, Shani Zakiya Saunders, Nicola Di Trani, Yitian Xu, Junjun Zheng und Shu-Hsia Chen.
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Hsuan‐Chen Liu et al, Anhaltende intratumorale Verabreichung des Agonisten CD40‐Antikörper überwindet die immunsuppressive Tumormikroumgebung bei Bauchspeicheldrüsenkrebs, Fortgeschrittene Wissenschaft (2023). DOI: 10.1002/advs.202206873