Foto Tel Aviv Universiteit
Onderzoekers van de Universiteit van Tel Aviv hebben een nieuw platform ontwikkeld met behulp van polymere nanodeeltjes om medicijnparen af te leveren aan specifieke soorten kanker, waaronder huidkanker en borstkanker. De onderzoekers leggen uit dat het samen laten aankomen van beide medicijnen op de tumorplek hun therapeutische effecten en veiligheidsprofielen aanzienlijk versterkt.
De studie werd geleid door Prof. Ronit Satchi-Fainaro en doctoraalstudent Shani Koshrovski-Michael van de afdeling Fysiologie en Farmacologie van de School of Medicine van de Universiteit van Tel Aviv, in samenwerking met andere leden van het lab van Prof. Satchi-Fainaro: Daniel Rodriguez Ajamil, Dr. Pradip Dey, Ron Kleiner, Dr. Yana Epshtein, Dr. Marina Green Buzhor, Rami Khoury, Dr. Sabina Pozzi, Gal Shenbach-Koltin, Dr. Eilam Yeini en Dr. Rachel Blau. Ze werden vergezeld door Prof. Iris Barshack van de afdeling Pathologie van de faculteit Geneeskunde van de Universiteit van Tel Aviv, Prof. Roey Amir en Shahar Tevet van de faculteit Chemie van de Universiteit van Tel Aviv, en onderzoekers van het Israel Institute of Biological Research, Italië, Portugal en Nederland. De studie werd gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Science Advances.
Prof. Satchi-Fainaro legt uit: "Momenteel bestaat kankerbehandeling vaak uit een combinatie van meerdere medicijnen die synergetisch werken om hun antikankereffect te versterken. Deze medicijnen verschillen echter in hun chemische en fysieke eigenschappen, zoals hun afbraaksnelheid, hun circulatietijd in de bloedbaan en hun vermogen om de tumor binnen te dringen en zich daarin op te hopen. Daarom komen ze, zelfs als er meerdere medicijnen tegelijkertijd worden toegediend, niet samen bij de tumor aan en worden hun gecombineerde effecten niet volledig gerealiseerd. Om maximale werkzaamheid en minimale toxiciteit te garanderen, zochten we naar een manier om twee medicijnen tegelijkertijd en selectief op de tumorplek af te leveren zonder gezonde organen te beschadigen."
De onderzoekers ontwikkelden biologisch afbreekbare polymere nanodeeltjes (die binnen een maand afbreken tot water en koolstofdioxide) die in staat zijn om twee verschillende medicijnen in te kapselen die elkaars activiteit versterken. Deze nanodeeltjes worden selectief naar de kankerplek geleid door ze te bevestigen aan sulfaatgroepen die zich binden aan P-selectine, een eiwit dat in hoge mate tot expressie komt op kankercellen en op nieuwe bloedvaten die door kankercellen worden gevormd om ze van voedingsstoffen en zuurstof te voorzien.
De onderzoekers laadden het platform met twee paren medicijnen die door de FDA zijn goedgekeurd: BRAF- en MEK-remmers die worden gebruikt om melanoom (huidkanker) met een BRAF-genmutatie (aanwezig in 50% van de melanoomgevallen) te behandelen, en PARP- en PD-L1-remmers die bedoeld zijn voor borstkanker met een BRCA-genmutatie of -deficiëntie. Het nieuwe medicijnafgiftesysteem werd getest in twee omgevingen: in 3D-kankercelmodellen in het laboratorium en in diermodellen die beide primaire tumortypen (melanoom en borstkanker) en hun hersenmetastasen vertegenwoordigen.
De bevindingen toonden aan dat de nanodeeltjes, gericht op P-selectine, selectief accumuleerden in primaire tumoren en geen schade toebrachten aan gezond weefsel. Bovendien drongen de nanodeeltjes succesvol door de bloed-hersenbarrière en bereikten ze met precisie metastasen in de hersenen zonder gezond hersenweefsel te beschadigen.
Bovendien was de combinatie van twee medicijnen die tegelijkertijd werden toegediend veel effectiever dan het afzonderlijk toedienen van de medicijnen, zelfs bij 30 keer lagere doses dan eerdere preklinische studies. De behandeling met nanodeeltjes verminderde de tumorgrootte aanzienlijk, waardoor de tijd tot progressie met 2,5 keer werd verlengd ten opzichte van standaardbehandelingen, en verlengde de levensduur van muizen die werden behandeld met het nanodeeltjesplatform. Muizen hadden een 2 keer hogere mediane overleving vergeleken met degenen die de gratis medicijnen kregen en een 3 keer langere overleving vergeleken met de onbehandelde controlegroep.
Prof. Satchi-Fainaro vat het als volgt samen: "In onze studie hebben we een innovatief platform ontwikkeld met behulp van biologisch afbreekbare polymere nanodeeltjes om paren van geneesmiddelen af te leveren aan primaire tumoren en metastasen. We ontdekten dat op deze manier toegediende geneesmiddelenparen hun therapeutische effect aanzienlijk verbeterden bij BRAF-gemuteerde huidkankers en BRCA-gemuteerde borstkankers en hun hersenmetastasen. Omdat ons platform veelzijdig is ontworpen, kan het veel verschillende geneesmiddelenparen transporteren die elkaars effecten versterken, waardoor de behandeling van verschillende primaire tumoren en metastasen die het P-selectine-eiwit tot expressie brengen, zoals glioblastoom (hersenkanker), pancreasductaal adenocarcinoom en niercelcarcinoom, wordt verbeterd."
Het project ontving concurrerende onderzoeksbeurzen van Fundación "La Caixa", de Melanoma Research Alliance (MRA), de Israel Science Foundation (ISF) en het Israel Cancer Research Fund (ICRF). Het maakt ook deel uit van een bredere onderzoeksinspanning in het laboratorium van Prof. Satchi-Fainaro, ondersteund door een Advanced Grant van de European Research Council (ERC), ERC Proof of Concept (PoC), EU Innovative Training Networks (ITN) en de Kahn Foundation.
Comments