AMHERST, Mass. – Een team van onderzoekers van het Center for Bioactive Delivery van het Amherst Institute for Applied Life Sciences van de Universiteit van Massachusetts heeft een nanodeeltje ontwikkeld dat het potentieel heeft om een ​​revolutie teweeg te brengen in de behandeling van ziekten, ook bij kanker. Dit nieuwe onderzoek, dat vandaag verschijnt in Angewandte Chemie, combineert twee verschillende benaderingen om de specifieke cellen die door kanker worden getroffen nauwkeuriger en effectiever te behandelen.

Twee van de meest veelbelovende nieuwe behandelingen omvatten de toediening van kankerbestrijdende medicijnen via biologische geneesmiddelen of antilichaam-medicijnconjugaten (ADC's). Elk heeft zijn eigen voordelen en beperkingen. Biologische geneesmiddelen, zoals op eiwitten gebaseerde medicijnen, kunnen een defect eiwit in cellen direct vervangen. Als gevolg hiervan hebben ze minder ernstige bijwerkingen dan die van traditionele chemotherapie. Maar vanwege hun grote omvang kunnen ze niet in specifieke cellen komen. ADC's daarentegen zijn in staat zich te richten op specifieke kwaadaardige cellen met microdoses therapeutische medicijnen, maar de antilichamen kunnen slechts een beperkte medicijnlading dragen. Omdat de medicijnen giftiger zijn dan biologische geneesmiddelen, verhoogt het verhogen van de dosis ADC's het risico op schadelijke bijwerkingen.

“Wat ons team heeft gedaan,” legt Khushboo Singh uit, een afgestudeerde student op de afdeling scheikunde en een van de hoofdauteurs van het onderzoek, “is het combineren van de voordelen van biologische geneesmiddelen en ADC’s ​​en het aanpakken van hun zwakke punten. Het is een nieuw platform voor kankertherapie.”

De aanpak van het team hangt af van een nanodeeltje dat het team een ​​'eiwit-antilichaamconjugaat' of PAC heeft genoemd. “Stel je voor dat de antilichamen in PAC’s het adres op een envelop zijn”, voegt Sankaran “Thaise” Thayumanavan, hoogleraar scheikunde en interim-hoofd biomedische technologie bij UMass, toe, “en dat het kankerbestrijdende eiwit de inhoud van die envelop is. Met de PAC kunnen wij de envelop met beschermde behandeling op het juiste adres afleveren. Er worden dus veiliger medicijnen in de juiste cel afgeleverd – het resultaat zou een behandeling zijn met minder bijwerkingen.”

De kern van de PAC is een ‘polymeerborstel’, een nanodeeltje dat door het team is ontwikkeld. Deze borstel doet twee dingen. Ten eerste is het bezaaid met antilichamen die individuele kankercellen kunnen lokaliseren. Vervolgens moet de borstel een aanzienlijke lading biologische stoffen bevatten, maar ook die dosis intact houden. Het team ontdekte dat hun nanodeeltje vier keer de therapeutische dosis van een typische ADC kon dragen, en door middel van een verscheidenheid aan technieken vele malen kon worden verhoogd.

Hoewel het onderzoek van het UMass-team een ​​belangrijke mijlpaal in het kankeronderzoek vertegenwoordigt, zijn hun bevindingen ook breed toepasbaar en “openen ze veel nieuwe mogelijkheden in de biogeneeskunde, die veel verder reiken dan alleen kanker en ook allerlei genetische ziekten omvatten, of eigenlijk elke afwijking die in een menselijke cel voorkomt. ”, zegt Bin Liu, een van de hoofdauteurs van het artikel en een afgestudeerde student aan de scheikundeafdeling van UMass ten tijde van het onderzoek.

“Een van de implicaties,” zegt Thayumanavan, “is misschien wel het meest opwindende deel dat dit de deur opent voor de ontwikkeling van behandelingen voor bepaalde vormen van kanker die lange tijd als ongeneeslijk of ongeneeslijk werden beschouwd.” Het onderzoek van het team wordt momenteel getest in modellen die verder gaan dan een petrischaaltje. .

###

Contactpersonen: S. “Thai” Thayumanavan, [e-mail beveiligd]
Daegan Molenaar, [e-mail beveiligd]