Nanofibrele încărcate cu medicamente ar putea transforma tratamentul cancerului cerebral
Cercetătorii de la Universitatea din Cincinnati și Johns Hopkins Medicine au dezvoltat un tratament potențial pentru cancerul cerebral, bazat pe nanofibre încorporate cu o combinație de medicamente care acționează sinergic pentru a viza tumorile.
Medicamentele s-au dovedit a fi mai eficiente în combinație decât când sunt administrate individual, oferind atât doze imediate, cât și de lungă durată pentru a distruge celulele canceroase.
Autorul principal, Daewoo Han, profesor asistent la Colegiul de Inginerie și Științe Aplicate al UC, împreună cu profesorul de cercetare distins Andrew Steckl, au integrat medicamentele în membrane de fibre electrospunate, creând un sistem de livrare a medicamentelor pe baza nanofibrelor. Laboratorul NanoLab al lui Steckl de la Universitatea din Cincinnati este un dezvoltator de frunte al acestei tehnologii, care folosește un câmp electric pentru a crea o plasă de fibre stratificate pentru livrarea medicamentelor, printre alte utilizări.
„Această combinație este destul de puternică”, a afirmat Steckl.
Glioblastomul este cea mai frecventă și agresivă formă de cancer cerebral la adulți. Cercetătorii de la UC și Johns Hopkins au constatat că cele trei medicamente aprobate de către autoritățile federale pentru tratamentul glioblastomului (temozolomidă, acriflavină și PT2385) funcționează mai bine în combinație decât atunci când sunt utilizate singure, un fenomen farmaceutic numit sinergism.
„Când le adaugi împreună, pot apărea trei lucruri. Combinarea este negativă; efectul este aditiv, ca unu plus unu egal cu doi; sau este sinergic, ceea ce este ca unu plus unu egal cu trei”, a spus Andrew Steckl.
Studiul a fost publicat în revista ACS Biomaterials Science & Engineering. Cercetarea a fost susținută printr-un grant de la Institutul Național de Sănătate.
Steckl a menționat că glioblastomul este extrem de dificil de tratat, deoarece celulele sale heterogene permit mutații care ajută cancerul să evite tratamentele.
„Este greu de controlat”, a spus Steckl. „Intră pe fereastră și când închizi fereastra, intră pe ușă. Iar când o închizi, vine pe horn.”
De asemenea, glioblastomul are o recidivă ridicată. Bariera hematoencefalică limitează eficacitatea altor chimioterapii tradiționale.
Sistemul nostru NanoMesh a fost creat pentru a rezolva aceste probleme, permițând livrarea localizată pe termen lung a mai multor medicamente sinergice direct la locul tumorii după intervenția chirurgicală, a declarat Han.
Cercetătorii de la UC au colaborat cu o echipă de la Johns Hopkins Medicine, inclusiv cu Betty Tyler și Hasan Slika. Tyler a subliniat că cercetătorii caută să abordeze boala cu combinații de terapii.
„Din păcate, cancerele știu cum să se adapteze pentru a evita tratamentul terapeutic”, a afirmat ea. „Așa că ne abordăm tratamentul multidimensional.”
Tyler a ajutat la dezvoltarea altor terapii de vârf care sunt acum utilizate frecvent în tratamentul cancerului.
„Terapiile actuale au crescut supraviețuirea pacienților și le-au oferit mai multe aniversări”, a spus ea. „Dar încă lucrăm la îmbunătățirea opțiunilor.”
În studiile pe animale, toți șoarecii netratați cu glioblastom au murit în termen de 19 zile. Însă majoritatea șoarecilor tratați cu plasă de nanofibre în trei straturi au supraviețuit de două ori mai mult. Aproape 40% dintre aceștia au supraviețuit dincolo de concluzia experimentului de 120 de zile, ajungând la un platou care a durat mai mult de 80 de zile.
Han a explicat că, folosind plasă de fibre electrospunate, medicii pot controla cu precizie doza și eliberarea medicamentului, precum și geometria implantului, aspecte ce contribuie la eficiența acestuia. La fel cum bariera hematoencefalică protejează creierul de toxine, aceasta protejează organismul de efectele secundare toxice ale medicamentului administrat în creier, a adăugat Han.
Cercetătorii de la UC lucrează acum la optimizarea eliberării pe termen lung a medicamentelor folosind structuri avansate de nanofibre. Sistemul de livrare are un potențial mare în aplicații pentru alte boli greu de tratat, a menționat Han.
„Ceea ce urmează va fi foarte interesant”, a spus Han. „Obiectivul nostru final este de a avansa spre un sistem clinic care să îmbunătățească atât supraviețuirea, cât și calitatea vieții pacienților cu cancere greu de tratat, inclusiv glioblastomul.”
