Salah satu masalah yang paling menjengkelkan dalam mengobati kanker adalah kecenderungan tumor untuk mengembangkan resistansi terhadap berbagai obat antikanker. Lebih dari 70 persen kanker ovarium pasien, misalnya, memiliki obat-tahan tumor pada saat diagnosis awal mereka, dan hampir semua pasien yang kambuh memiliki obat-tahan tumor.
Para peneliti telah mengidentifikasi mekanisme utama yang digunakan sel-sel kanker untuk menetralisir sitotoksik, atau sel-membunuh, efek obat antikanker, dan sekarang mereka menggunakan nanoteknologi untuk membantu menggelincirkan resistensi obat dan meningkatkan kemungkinan berhasil mengobati kanker.
Dalam satu kertas baru ini diterbitkan, Mansoor Amiji, Ph.D., peneliti utama dari Institut Kanker Nasional (NCI) yang didanai Kanker Nanoteknologi Platform Kemitraan di Northeastern University , dan rekan-rekannya telah menunjukkan bahwa kombinasi obat antikanker paclitaxel dan tamoxifen, dikirim ke tumor dalam polimer berbasis nanopartikel, mengatasi resistensi obat ganda dalam model tikus kanker ovarium manusia. Makalah ini, yang muncul dalam jurnal Clinical Cancer Research, menggambarkan eksperimen menunjukkan bahwa tamoxifen, saat dikirim ke dalam sel tumor dengan nanopartikel polimer, bertindak untuk meningkatkan tingkat intraselular molekul lemak yang dikenal sebagai ceramide, yang pada gilirannya memungkinkan nanopartikel- disampaikan paclitaxel untuk memicu apoptosis, atau sel mati terprogram.
Setelah percobaan awal dengan obat-tahan manusia kanker ovarium sel menunjukkan bahwa kombinasi tamoxifen-dan paclitaxel-loaded nanopartikel memicu kematian sel substansial dalam sel tahan, para peneliti diperlakukan tumor-bearing hewan dengan dua nanopartikel. Tiga minggu setelah pengobatan, tumor sepertiga ukuran mereka pada hewan yang tidak menerima perawatan atau pengobatan dengan paclitaxel saja. Administrasi dosis kedua menghasilkan penekanan tumor pertumbuhan lebih lanjut yang signifikan. Studi-studi ini juga menunjukkan bahwa perlakuan kombinasi nanopartikel didampingi oleh sedikit efek samping.
Mengambil pendekatan yang sedikit berbeda, Gavin Robertson, Ph.D., dan rekan-rekannya di Pennsylvania State University College of Medicine nanopartikel yang digunakan untuk menyampaikan ceramide sendiri sel-sel kanker, yang juga muncul untuk mengatasi resistensi obat. Dalam sebuah makalah yang juga diterbitkan dalam Clinical Cancer Research, tim Dr Robertson diperlakukan melanoma dan sel-sel kanker payudara dengan sorafenib agen antikanker, yang telah disetujui untuk mengobati kanker ginjal dan hati, bersama-sama dengan ceramide dikemas dalam liposom nano. Enkapsulasi nanopartikel memungkinkan ceramide untuk menyeberangi membran sel dan masukkan sitoplasma sel.
Uji klinis sebelumnya dengan sorafenib gagal untuk menunjukkan keberhasilan terapi dalam mengobati melanoma atau kanker payudara. Namun, kombinasi sorafenib dan nanopartikel-encapsulated ceramide memiliki efek toksik yang ditandai pada kedua sel melanoma dan sel-sel kanker payudara tumbuh dalam budaya. Ketika diberikan kepada hewan dengan melanoma manusia atau tumor payudara, terapi kombinasi menghasilkan penurunan yang signifikan dalam pertumbuhan tumor dengan sedikit jika ada efek samping jelas.
Bekerja dengan kelompok Penn State, Scott McNeil, Ph.D. dan rekan-rekannya di NCI Nanoteknologi Karakterisasi Laboratorium (NCL) telah mempelajari bagaimana ceramide liposomal berperilaku dalam tubuh. Hasil awal dari studi ini, yang dilakukan sebagai bagian dari upaya yang lebih besar yang tujuannya adalah untuk mengembangkan nanoparticulate ceramide untuk uji klinis manusia, muncul dalam jurnal Obat Metabolisme dan Disposisi.
Menggunakan tritium-label nanopartikel sarat dengan karbon-14 ceramide berlabel, tim NCL mampu melacak nasib baik nanopartikel dan muatan mereka saat disuntikkan ke tikus. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sementara lipid nanopartikel berbasis sebagian besar tetap dalam sirkulasi, mereka mampu memberikan muatan ceramide mereka ke dalam sel. Mekanisme yang paling mungkin untuk pengiriman intraseluler terlibat pertukaran ceramide dari lapisan ganda lipid-dari nanopartikel untuk lapisan ganda lipid-sel tumor. Hasil dari proses pertukaran menyebabkan jaringan distribusi yang cepat dari ceramide tanpa efek samping jelas, meskipun fakta bahwa sejumlah besar ceramide lolos dari liposom sebelum mencapai tumor.