La nuova nanoparticella di consegna ha potuto offrire il migliore modo trattare i tumori cerebrali

Il multiforme di Glioblastoma, un tipo di tumore cerebrale, è uno della maggior parte dei cancri dell'difficile--ossequio. Soltanto una manciata di droghe è approvata per trattare il glioblastoma e la speranza di vita mediana per i pazienti diagnosticati con la malattia è di meno di 15 mesi.

I ricercatori del MIT ora hanno inventato una nuova nanoparticella di consegna che potrebbe offrire un migliore modo trattare il glioblastoma. Le particelle, che portano due droghe differenti, sono progettate in moda da poterle attraversare facilmente la barriera ematomeningea e legare essi direttamente alle celle del tumore. Una droga danneggia il DNA delle cellule del tumore, mentre l'altra interferisce normalmente con l'uso delle cellule di sistemi riparare tale danno.

In uno studio dei mouse, i ricercatori hanno indicato che le particelle potrebbero restringere i tumori ed impedirle la crescita indietro.

“Che cosa è unico qui siamo possiamo non solo usare questo meccanismo per ottenere attraverso la barriera ematomeningea e tumori dell'obiettivo molto efficacemente, stiamo usandola per consegnare questa combinazione unica della droga,„ dice Paula Hammond, un David H. Koch professore nell'assistenza tecnica, il capo del dipartimento del MIT dell'ingegneria chimica e un membro dell'istituto del Koch del MIT per ricerca sul cancro integrante.

Hammond e Scott Floyd, un ricercatore clinico dell'ex istituto di Koch che ora è un professore associato dell'oncologia di radiazione alla scuola di medicina di Duke University, sono gli autori senior del documento, che compare nelle comunicazioni della natura. L'autore principale del documento è fuga di Fred, un ricercatore dell'istituto di Koch.

Ottimizzazione del cervello

Le nanoparticelle utilizzate in questo studio sono basate sulle particelle originalmente progettate da Hammond e dall'ex dottorando Stephen Morton del MIT, che è egualmente un autore di nuovo documento. Queste goccioline sferiche, conosciute come i liposomi, possono portare una droga nella loro memoria e l'altra in loro shell esterno grasso.

Per adattare le particelle ai tumori cerebrali dell'ossequio, i ricercatori hanno dovuto fornire un modo ottenerli attraverso la barriera ematomeningea, che separa il cervello da sangue di circolazione ed impedisce le grandi molecole entrare nel cervello.

I ricercatori hanno trovato che se ricoprissero i liposomi di proteina chiamata transferrina, le particelle potrebbero passare attraverso la barriera ematomeningea con poca difficoltà. Ancora, la transferrina egualmente lega alle proteine trovate sulla superficie delle celle del tumore, permettendo che le particelle si accumulino direttamente al sito del tumore mentre evita le cellule cerebrali in buona salute.

Questo approccio mirato a tiene conto la consegna di grandi dosi delle droghe della chemioterapia che possono avere effetti secondari indesiderati se iniettato in tutto l'organismo. Temozolomide, che è solitamente la prima droga della chemioterapia data ai pazienti di glioblastoma, può causare l'ammaccatura, la nausea e la debolezza, fra gli effetti secondari di altro lato.

L'edilizia sul lavoro priore da Floyd e Yaffe sulla risposta di DNA-danno dei tumori, i ricercatori hanno imballato il temozolomide nella memoria interna dei liposomi e nello shell esterno hanno incassato una droga sperimentale chiamata un inibitore del bromodomain. Gli inibitori di Bromodomain sono creduti per interferire con la capacità delle cellule di riparare il danno del DNA. Combinando queste due droghe, i ricercatori hanno creato un uno-due che in primo luogo interrompe i meccanismi della riparazione del DNA delle cellule del tumore, quindi lancia un attacco al DNA delle cellule mentre le loro difese sono giù.

I ricercatori hanno provato le nanoparticelle in mouse con i tumori di glioblastoma ed hanno indicato che dopo che le nanoparticelle raggiungono il sito del tumore, il livello esterno delle particelle si degrada, rilasciando l'inibitore JQ-1 del bromodomain. Circa 24 ore più successivamente, il temozolomide è rilasciato dalla memoria della particella.

Gli esperimenti dei ricercatori hanno rivelato quello che consegna le nanoparticelle ricoperte di transferrina erano molto più efficaci ai tumori restringenti che le nanoparticelle non rivestite o temozolomide e JQ-1 iniettata nella circolazione sanguigna da sè. I mouse trattati con le nanoparticelle transferrina-rivestite sono sopravvissuto a per due volte finchè mouse che hanno ricevuto altri trattamenti.

“Questo è ancora un altro esempio dove la combinazione di consegna di nanoparticella con le droghe che comprendono la risposta di DNA-danno può essere usata con successo per trattare il cancro,„ dice Michael Yaffe, un David H. Koch professore di scienza e membro dell'istituto di Koch, che è egualmente un autore del documento.

Terapie innovarici

Negli studi del mouse, i ricercatori hanno trovato che gli animali hanno trattato con le nanoparticelle mirate a hanno avvertito molto meno danneggiamento dei globuli e di altri tessuti danneggiati normalmente dal temozolomide. Le particelle egualmente sono ricoperte di polimero chiamato polietilene glicole (PARITÀ), che le guide proteggono le particelle dalla rilevazione e ripartito per il sistema immunitario. FISSI e tutte altre componenti dei liposomi sono già approvate dalla FDA per uso in esseri umani.

“Il nostro scopo era di avere qualcosa che potrebbe essere facilmente che traducibile, utilizzando semplice, componenti sintetiche già approvate nel liposoma,„ fuga dice. “Questo era realmente uno studio del proof of concept [mostrare] che possiamo consegnare le terapie innovarici di combinazione facendo uso di un sistema mirato a di nanoparticella attraverso la barriera ematomeningea.„

JQ-1, l'inibitore del bromodomain utilizzato in questo studio, probabilmente non sarebbe ben adattato per uso umano perché la sua emivita è troppo breve, ma altri inibitori del bromodomain sono ora nei test clinici.

I ricercatori anticipano che questo tipo di consegna di nanoparticella potrebbe anche essere usato con altre droghe di cancro, compreso molti che non siano stati provati mai contro il glioblastoma perché non potrebbero ottenere attraverso la barriera ematomeningea.

“Poiché c'è una tal rosa dei candidati delle droghe che possiamo utilizzare in tumori cerebrali, un veicolo che avrebbe permesso che noi usiamo alcuni dei regimi più comuni della chemioterapia in tumori cerebrali sarebbe un cacciagione-commutatore reale,„ Floyd dice. “Forse potremmo trovare l'efficacia per le chemioterapie più standard se possiamo ottenerli appena al giusto posto lavorando intorno alla barriera ematomeningea con uno strumento come questa.„