Maneira mais segura mais nova de tratar eficazmente o cancro cerebral mortal

Uma solução de engenharia nova pode ajudar a entregar drogas da matança do tumor directamente ao tumor cerebral sem os efeitos tóxicos do corpo da quimioterapia sistemática. O estudo novo publicou nos relatórios científicos dos relatórios da natureza do jornal no uso de electrospinning coaxial, uma tecnologia industrial da fabricação, na produção de membranas que as drogas incorporadas para tratar o multiforme do glioblastoma (GBM), um cancro agressivo do cérebro.

O investigador associado Daewoo Han do UC trabalha no laboratório do Nanoelectronics do UC. É autor principal de um estudo novo no glioblastoma. Serviços criativos da foto/Joseph Fuqua II/UC
O investigador associado Daewoo Han do UC trabalha no laboratório do Nanoelectronics do UC. É autor principal de um estudo novo no glioblastoma. Serviços criativos da foto/Joseph Fuqua II/UC

Multiforme de Glioblastoma

Os cancros são tratados o mais eficazmente com a administração controlada a longo prazo de drogas terapêuticas a um local do alvo.

O tumor cerebral chamado GBM é um cancro comum e agressivo que as causas sobre 50% dos tumores cerebrais e reivindiquem as vidas de quase 240.000 povos no mundo inteiro cada ano. Somente 5% dos pacientes com este tumor estão vivos em 5 anos. Não responde bem à quimioterapia ou à radioterapia. De facto, as vidas pacientes médias de GBM somente 15 meses após o diagnóstico.

Os padrões actuais do tratamento dependem de cortar tanto quanto do tumor quanto é realizável com a segurança, seguida pela radioterapia com a quimioterapia.

Sistemático contra a quimioterapia local no cancro cerebral

Um tema importante com quimioterapia sistemática nos tumores cerebrais é a exigência de doses altas a fim certificar-se de que os níveis adequados da droga obtêm completamente ao cérebro, através da barreira do sangue-cérebro. Em tal dosagem alta, o corpo pode sofrer uns efeitos secundários mais severos.

As construções do trabalho actual na pesquisa mais adiantada por dois dos co-pesquisadores, que desenvolveram em 2003 Gliadel, um tratamento biodegradável da bolacha que trate tumores cerebrais localmente. Entrega o carmustine da droga em uma bolacha polimérico introduzida na cavidade da resseção. É administrado junto com a radioterapia e uma outra quimioterapia sistemática, e esta terapia tripla sobrevivência média esticada em outros 6 meses. Tem algumas edições tais como a divisão rápida da droga e do polímero, e a liberação rápida da droga.

Electrospinning coaxial

Para reduzir a exposição total à droga, os pesquisadores giraram para electrospinning coaxial. Esta é uma técnica em que os materiais múltiplos estão girados em um único nanofiber com um dos materiais como o núcleo quando os outro formarem a bainha. Ambos podem assim ser explorados para suas propriedades originais, quando a combinação ajudar a droga a alcançar de uma vez ou ao longo do tempo o lugar direito. Os parâmetros tais como as matérias-primas, a forma das fibras, sua concentração, os aditivos usados, a estrutura porosa da fibra e de sua área de superfície, e a espessura da bainha podem ser controlados para regular precisamente a taxa de liberação da droga. Como o pesquisador Andrew Steckl diz, “nós podemos produzir um perfil muito sofisticado da droga-liberação.”

A membrana decontenção do electrospun é implantada em linha recta na cavidade cargo-cirúrgica de onde o tumor foi removido para lavar pilhas residuais do tumor. Três estudos animais olharam a segurança, a toxicidade e a eficácia da droga assim como a taxa de divisão da membrana. Concluíram que o uso da electrospun-fibra na quimioterapia aumentou as taxas de sobrevivência. Os estudos não mostraram a alguns o efeito tóxico directo das membranas do polímero nos cérebros do rato mesmo que os discos pudessem permanecer intactos dentro do tecido de cérebro por longos período do tempo. “Isto representa uma evolução prometedora para o tratamento actual de GBM,” os pesquisadores dizem.

Benefícios deste formato

As vantagens das electrospun-fibras são que dois grupos diferentes de atributos do polímero podem ser incorporados em uma fibra, mais de uma molécula funcional pode ser revestida dentro da camada exterior, e a taxa de liberação da droga é verificável pela modulação cuidadosa dos parâmetros, como discutido acima.

Para a conveniência, que determinará sua conformidade para uso difundido, muitas camadas da electrospun-fibra são usadas para criar um disco, um tanto como um comprimido, que prever a aplicação de uma quantidade maior de droga, reduza a quantidade liberada na explosão inicial, e permita uma liberação mais sustentada da droga ao longo do tempo. Isto assegura-se de que as drogas tais como antibióticos ou apaziguadores de dor estejam liberadas ràpida e aguda, quando outras drogas tiverem mais teste padrão da sustentar-liberação.

Liberação a longo prazo da droga

Tem estado muitas electrospun-fibras mais adiantadas que contêm agentes quimioterapêuticos, mas nenhuns têm comparado com as bolachas pioneiros até agora, tanto quanto seus tempo e liberação da droga. O uso de camadas hidrofóbicas da bainha deve impedir a liberação rápida em um media aquoso, permitindo a aplicação a longo prazo, a protecção da droga e uma estabilidade mais alta. Em contraste com bolachas maiorias do polímero, onde a liberação inicial da droga perto da superfície é alta, e então reduz-se lentamente como a droga do centro da bolacha difunde à superfície, um disco poroso multi-mergulhado da membrana da fibra terá a cinética relativamente constante da difusão porque a camada hidrofóbica impede a molhadela rápida da parte externa do disco. Para os primeiros 30 dias a droga libera-se é lenta, mas por outro lado acelera, para reduzir-se finalmente a longo prazo a uma taxa constante mais lenta, uma vez que o disco inteiro é molhado completamente.

A dosagem será uniforme durante um período mais longo de tempo, de acordo com o pesquisador Daewoo Han. Diz, “para o tratamento actual, a maioria de drogas liberam-se dentro de uma semana, mas nossos discos apresentaram a liberação por até 150 dias.”

Uso múltiplo da droga

Electrospinning pode incorporar mais de uma droga, embora somente uma foi usado no estudo actual. O uso das drogas múltiplas carregadas em camadas diferentes de exterior a interno pode ajudar a aplicar uma droga após a outro em uma seqüência predefinida, ou simultaneamente, para o tratamento a longo prazo. isto é extremamente útil quando se trata de umas terapias mais novas do cancro que se centrem sobre o uso de drogas múltiplas evitar a emergência da resistência e impulsionar a eficácia.

Este estudo podia assim ajudar a tratar tipos múltiplos de cancro. Steckl diz, “anticipando, nós estamos planeando investigar o cocktail' terapia do ` onde as drogas múltiplas para o tratamento combinado de cancros difíceis são incorporadas e liberamo-nos simultaneamente ou sequencialmente de nossas membranas da fibra.”

Journal reference:

Han, D., Serra, R., Gorelick, N. et al. Multi-layered core-sheath fiber membranes for controlled drug release in the local treatment of brain tumor. Sci Rep 9, 17936 (2019) doi:10.1038/s41598-019-54283-y, https://www.nature.com/articles/s41598-019-54283-y?draft=collection

Dr. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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