16:08 2023-01-26
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Folosind nanoparticule în formă de perie de sticle, cercetătorii pot identifica și furniza combinații sinergice de medicamente pentru cancer
_ Folosind nanoparticule în formă de perie de sticlă, cercetătorii pot identificați și furnizați combinații sinergice de medicamente pentru cancer
Tratarea cancerului cu combinații de medicamente poate fi mai eficientă decât utilizarea unui singur medicament. Cu toate acestea, găsirea combinației optime de medicamente și asigurarea faptului că toate medicamentele ajung la locul potrivit poate fi o provocare.
Pentru a ajuta la abordarea acestor provocări, chimiștii MIT au proiectat o nanoparticulă în formă de perie de sticle care poate fi încărcat cu mai multe medicamente, în proporții care pot fi ușor controlate. Folosind aceste particule, cercetătorii au reușit să calculeze și apoi să furnizeze raportul optim de trei medicamente pentru cancer utilizate pentru a trata mielomul multiplu.
„Există mult interes în găsirea de terapii combinate sinergice pentru cancer, ceea ce înseamnă că acestea folosim un mecanism de bază al celulei canceroase care le permite să omoare mai eficient, dar de multe ori nu știm care va fi acel raport corect”, spune Jeremiah Johnson, profesor de chimie MIT și unul dintre autorii principali ai studiului.
Într-un studiu pe șoareci, cercetătorii au arătat că nanoparticulele care transportau trei medicamente în raportul sinergic pe care le-au identificat au micșorat tumorile mult mai mult decât atunci când cele trei medicamente au fost administrate în același raport, dar nelegate de o particulă. Această platformă de nanoparticule ar putea fi implementată pentru a furniza combinații de medicamente împotriva unei varietăți de tipuri de cancer, spun cercetătorii.
Irene Ghobrial, profesor de medicină la Harvard Medical School și Dana-Farber Cancer Institute, și P. Peter Ghoroghchian, președintele Ceptur Therapeutics și fost investigator clinic al MIT Koch Institute, sunt, de asemenea, autori seniori ai lucrării, care apare astăzi în Nature Nanotechnology. Alexandre Detappe, profesor asistent la Strasbourg Europe Cancer Institute, și Hung Nguyen Ph.D. '19 sunt autorii principali ai lucrării.
Folosirea nanoparticulelor pentru a furniza medicamente împotriva cancerului permite ca medicamentele să se acumuleze la locul tumorii și reduce efectele secundare toxice, deoarece particulele protejează medicamentele de a fi eliberate prematur. Cu toate acestea, doar o mână de formulări de medicamente cu nanoparticule au primit aprobarea FDA pentru a trata cancerul și doar una dintre aceste particule poartă mai mult de un medicament.
De câțiva ani, laboratorul lui Johnson a lucrat la nanoparticule de polimer concepute pentru a transporta mai multe droguri. În noul studiu, echipa de cercetare s-a concentrat pe o particule în formă de perie de sticlă. Pentru a produce particulele, moleculele de medicament sunt inactivate prin legarea de blocuri de polimer și apoi amestecate împreună într-un raport specific pentru polimerizare. Aceasta formează lanțuri care se extind de la o coloană centrală, dând moleculei o structură asemănătoare unei perii de sticle cu medicamente inactivate - promedicamente - de-a lungul coloanei vertebrale a periei de sticle. Scindarea linkerului care ține medicamentul de coloana vertebrală eliberează agentul activ.
„Dacă dorim să facem o perie pentru sticle care conține două sau trei medicamente sau orice număr de medicamente, trebuie pur și simplu să facem sintetizați acei monomeri diferiți conjugați cu medicamente, amestecați-i împreună și polimerizați-i. Periile de sticle rezultate au exact aceeași dimensiune și formă ca peria de sticle care are un singur medicament, dar acum au o distribuție de două, trei sau oricât de multe medicamente aveți doresc în ele", spune Johnson.
În acest studiu, cercetătorii au testat mai întâi particule care transportă un singur medicament: bortezomib, care este utilizat pentru a trata mielomul multiplu, un cancer care afectează un tip de celule B cunoscut sub numele de celule plasmatice. Bortezomib este un inhibitor de proteazom, un tip de medicament care împiedică celulele canceroase să descompună excesul de proteine pe care le produc. Acumularea acestor proteine duce în cele din urmă la moartea celulelor tumorale.
Când bortezomibul este administrat singur, medicamentul tinde să se acumuleze în celulele roșii din sânge, care au concentrații mari de proteazom. Cu toate acestea, atunci când cercetătorii au oferit șoarecilor versiunea de promedicament cu peria de sticle, au descoperit că particulele s-au acumulat în principal în celulele plasmatice, deoarece structura periei de sticle protejează medicamentul de a fi eliberat imediat, permițându-i să circule suficient de mult pentru a-și atinge ținta.
Folosind particulele de perie pentru sticle, cercetătorii au putut, de asemenea, să analizeze multe combinații diferite de medicamente pentru a evalua care au fost cele mai eficiente.
În prezent, cercetătorii testează potențiale combinații de medicamente prin expunerea celulelor canceroase în un vas de laborator la concentrații diferite de mai multe medicamente, dar acele rezultate nu se traduc adesea la pacienți, deoarece fiecare medicament este distribuit și absorbit diferit în interiorul corpului uman.
„Dacă injectați trei medicamente în organism, probabilitatea ca proporția corectă a acestor medicamente să ajungă la celula canceroasă în același timp poate fi foarte mică. Medicamentele au proprietăți diferite care le determină să meargă în locuri diferite și care împiedică traducerea acestor rapoarte sinergice de medicamente identificate destul de mult”, spune Johnson.
Cu toate acestea, livrarea tuturor celor trei medicamente împreună într-o singură particulă ar putea depăși acest obstacol și ar putea facilita furnizarea de rapoarte sinergice. Datorită ușurinței de a crea particule de perie pentru sticle cu concentrații diferite de medicamente, cercetătorii au putut compara particulele care transportă diferite proporții de bortezomib și alte două medicamente utilizate pentru tratarea mielomului multiplu: un medicament imunostimulator numit pomalidomidă și dexametazonă, un medicament antiinflamator. .
Expunerea acestor particule la celulele canceroase într-un vas de laborator a evidențiat combinații care au fost sinergice, dar aceste combinații au fost diferite de rapoartele sinergice care au fost identificate folosind medicamente care nu erau legate de peria de sticle.
„Ceea ce ne spune asta este că ori de câte ori încercați să dezvoltați o combinație de medicamente sinergică pe care intenționați să o administrați într-o nanoparticulă, ar trebui să măsurați sinergia în contextul nanoparticulei”, spune Johnson. „Dacă măsori doar pentru medicamente și apoi încerci să faci o nanoparticulă cu acel raport, nu poți garanta că va fi la fel de eficient.”
În testele pe două modele de șoarece de mielom multiplu, Cercetătorii au descoperit că periile pentru sticle cu trei medicamente cu un raport sinergic au inhibat semnificativ creșterea tumorii în comparație cu medicamentele gratuite administrate în același raport și cu amestecurile de trei perii diferite cu un singur medicament. Ei au descoperit, de asemenea, că periile lor pentru sticle numai cu bortezomib au fost foarte eficiente în încetinirea creșterii tumorii atunci când sunt administrate în doze mai mari. Deși este aprobat pentru cancerele de sânge, cum ar fi mielomul multiplu, bortezomibul nu a fost niciodată aprobat pentru tumorile solide datorită ferestrei sale terapeutice limitate și biodisponibilității.
„Ne-am bucurat să vedem că promedicamentul bortezomib perie pentru sticle în sine. a fost un medicament excelent, arătând eficacitate și siguranță îmbunătățite în comparație cu bortezomib, și asta ne-a determinat să încercăm să aducem această moleculă la clinică ca un inhibitor de proteazom de generație următoare", spune Johnson. „Are proprietăți complet diferite față de bortezomib și vă oferă capacitatea de a avea un indice terapeutic mai larg pentru a trata cancerele în care bortezomibul nu a fost utilizat înainte.”
Johnson, Nguyen și Yivan Jiang Ph.D. '19 au fondat o companie numită Window Therapeutics, care lucrează la dezvoltarea în continuare a acestor particule pentru testare în studiile clinice. De asemenea, compania speră să exploreze alte combinații de medicamente care ar putea fi utilizate împotriva altor tipuri de cancer.
Laboratorul lui Johnson lucrează, de asemenea, la utilizarea acestor particule pentru a furniza anticorpi terapeutici împreună cu medicamente, precum și la combinarea lor cu particule mai mari care ar putea furniza ARN mesager împreună cu moleculele medicamentului. „Versatilitatea acestei platforme ne oferă oportunități nesfârșite de a crea noi combinații”, spune el.
Comentarii:
Adauga Comentariu