O nanoparticle defornecimento novo podia oferecer a melhor maneira de tratar tumores cerebrais

O multiforme de Glioblastoma, um tipo de tumor cerebral, é um da maioria de cancros do difícil-à-deleite. Somente um punhado das drogas é aprovado para tratar o glioblastoma, e a esperança de vida mediana para os pacientes diagnosticados com a doença é menos de 15 meses.

Os pesquisadores do MIT têm planejado agora um nanoparticle defornecimento novo que poderia oferecer uma maneira melhor de tratar o glioblastoma. As partículas, que levam duas drogas diferentes, são projectadas de modo que possam facilmente cruzar a barreira do sangue-cérebro e a ligar directamente às pilhas do tumor. Uma droga danifica o ADN das pilhas do tumor, quando a outro interferir com o uso das pilhas de sistemas normalmente reparar tal dano.

Em um estudo dos ratos, os pesquisadores mostraram que as partículas poderiam encolher tumores e impedir que cresçam para trás.

“O que é original aqui somos nós podemos não somente usar este mecanismo para obter através da barreira do sangue-cérebro e tumores do alvo muito eficazmente, nós estamos usando-a para entregar esta combinação original da droga,” diz Paula Hammond, um David H. Koch professor na engenharia, cabeça do departamento do MIT da engenharia química, e um membro do instituto do Koch do MIT para a investigação do cancro Integrative.

Hammond e Scott Floyd, um investigador clínico do antigo instituto de Koch que seja agora um professor adjunto da oncologia da radiação na Faculdade de Medicina de Duke University, são os autores superiores do papel, que aparece em comunicações da natureza. O autor principal do papel é Lam de Fred, um cientista da pesquisa do instituto de Koch.

Visando o cérebro

Os nanoparticles usados neste estudo são baseados nas partículas projetadas originalmente por Hammond e pelo aluno diplomado anterior Stephen Morton do MIT, que é igualmente um autor do papel novo. Estas gotas esféricas, conhecidas como lipossoma, podem levar uma droga em seu núcleo e a outro em seu escudo exterior gordo.

Para adaptar as partículas aos tumores cerebrais do deleite, os pesquisadores tiveram que vir acima com uma maneira de obtê-los através da barreira do sangue-cérebro, que separa o cérebro do sangue de circulação e impede que as grandes moléculas entrem no cérebro.

Os pesquisadores encontraram que se revestiram os lipossoma com uma proteína chamada transferrin, as partículas poderiam passar através da barreira do sangue-cérebro com pouca dificuldade. Além disso, o transferrin igualmente liga às proteínas encontradas na superfície de pilhas do tumor, permitindo que as partículas acumulem directamente no local do tumor ao evitar neurónios saudáveis.

Esta aproximação visada permite a entrega de grandes doses das drogas da quimioterapia que podem ter efeitos secundários indesejáveis se injetado durante todo o corpo. Temozolomide, que é geralmente a primeira droga da quimioterapia dada aos pacientes do glioblastoma, pode causar o ferimento, a náusea, e a fraqueza, entre outros efeitos secundários.

A construção no trabalho prévio de Floyd e Yaffe na resposta de ADN-dano dos tumores, os pesquisadores empacotaram o temozolomide no núcleo interno dos lipossoma, e no escudo exterior encaixou uma droga experimental chamada um inibidor do bromodomain. Os inibidores de Bromodomain são acreditados para interferir com a capacidade das pilhas para reparar dano do ADN. Combinando estas duas drogas, os pesquisadores criaram um perfurador do one-two que interrompesse primeiramente mecanismos do reparo do ADN das pilhas do tumor, a seguir lançam um ataque no ADN das pilhas quando suas defesas estiverem para baixo.

Os pesquisadores testaram os nanoparticles nos ratos com tumores do glioblastoma e mostraram que depois que os nanoparticles alcançam o local do tumor, a camada exterior das partículas degrada, liberando o inibidor JQ-1 do bromodomain. Aproximadamente 24 horas mais tarde, o temozolomide é liberado do núcleo da partícula.

As experiências dos pesquisadores revelaram aquela queentrega os nanoparticles revestidos com o transferrin eram distante mais eficazes em tumores shrinking do que nanoparticles sem revestimento ou temozolomide e JQ-1 injetado na circulação sanguínea no seus próprios. Os ratos trataram com os nanoparticles transferrin-revestidos sobrevividos para duas vezes enquanto os ratos que receberam outros tratamentos.

“Isto é contudo um outro exemplo onde a combinação de entrega do nanoparticle com as drogas que envolvem a resposta de ADN-dano pode ser usada com sucesso para tratar o cancro,” diz Michael Yaffe, um David H. Koch professor da ciência e membro do instituto de Koch, que é igualmente um autor do papel.

Terapias novas

Nos estudos do rato, os pesquisadores encontraram que os animais trataram com os nanoparticles visados experimentaram muito menos dano aos glóbulos e aos outros tecidos prejudicados normalmente pelo temozolomide. As partículas são revestidas igualmente com um polímero chamado o glicol de polietileno (PEG), que as ajudas protegem as partículas da detecção e a decomposição pelo sistema imunitário. CAVILHE e todos os outros componentes dos lipossoma são já aprovados pelo FDA para o uso nos seres humanos.

“Nosso objetivo era ter algo que poderia ser facilmente que translatable, usando simples, componentes sintéticos já aprovados no lipossoma,” Lam diz. “Este era realmente um estudo do prova--conceito [mostrar] que nós podemos entregar terapias novas da combinação usando um sistema visado do nanoparticle através da barreira do sangue-cérebro.”

JQ-1, o inibidor do bromodomain usado neste estudo, bem-não seria serido provavelmente para o uso humano porque sua meia-vida é demasiado curto, mas outros inibidores do bromodomain estão agora nos ensaios clínicos.

Os pesquisadores antecipam que este tipo de entrega do nanoparticle poderia igualmente ser usado com outras drogas de cancro, incluindo muitos que foram tentadas nunca contra o glioblastoma porque não poderiam obter através da barreira do sangue-cérebro.

“Porque há tal lista de seleccionados de drogas que nós podemos usar nos tumores cerebrais, um veículo que permitisse que nós se usassem alguns dos regimes mais comuns da quimioterapia nos tumores cerebrais seria um jogo-cambiador real,” Floyd diz. “Talvez nós poderíamos encontrar a eficácia para umas quimioterapias mais padrão se nós podemos apenas as obter ao lugar direito trabalhando em torno da barreira do sangue-cérebro com uma ferramenta como esta.”