Behandeling van nanodeeltjes gecombineerd met radiotherapie verbetert de overleving van glioblastoom bij muizen aanzienlijk

Glioblastoma multiforme is een agressieve hersentumor die voornamelijk volwassenen treft. Ongeveer 30.000 mensen in de VS worden elk jaar gediagnosticeerd met GBM en patiënten hebben een overlevingspercentage van 5 jaar van 7%. Huidige behandelingen omvatten chirurgie, radiotherapie en chemotherapie met temozolomide. Helaas kan geen van deze methoden GBM genezen.

In een studie verschijnen in KleinOnderzoekers van de Universiteit van Michigan hebben nanodiscs gecreëerd die zich kunnen richten op het cholesterolgehalte in GBM, de kankercellen uithongeren en de overlevingskansen van de behandelde muizen toenemen.

“Behandelingsopties voor GBM hebben hun beperkingen”, zegt Maria Castro, hoogleraar neurochirurgie en lid van het Rogel Cancer Center.

“Hoewel chirurgie kan helpen de overleving te verbeteren, moeten chirurgen vaak het normale weefsel verwijderen dat de tumor omringt om te voorkomen dat deze zich verspreidt. Aan de andere kant is het gebruik van geneesmiddelen om te targeten dat de kanker zich richt, omdat GBM -cellen heterogeen zijn. Als u probeert een bepaalde route te richten, kan de kankercellen andere routes gebruiken en de tumor herhalen.”

Bovendien kunnen anti-kanker medicijnen niet gemakkelijk de bloed-hersenbarrière oversteken, die de hersenen beschermt tegen stoffen in het bloed, volgens Anna Schwendeman, hoogleraar farmaceutische wetenschappen.

Nanodiscs verlagen de cholesterolspiegels in GBM -cellen

Eerdere studies hebben aangetoond dat GBM -tumoren vereisen dat cholesterol zich verspreidt. Ze kunnen er echter niet genoeg van maken en in plaats daarvan cholesterol importeren uit andere cellen.

Het team creëerde specifieke nanodiscs en injecteerde ze in muismodellen voor GBM.

“Ons doel was om chirurgen te voorzien van de optie om deze deeltjes in de tumorholte te injecteren nadat ze de tumormassa hebben verwijderd”, zei Troy Halseth, voormalig afgestudeerde student aan Schwendeman en co-first auteur van de studie.

“Het is belangrijk om zich te concentreren op lokale afgifte omdat chemotherapie -medicijnen giftig zijn en verschillende bijwerkingen kunnen veroorzaken.”

De nanodiscs werden gesynthetiseerd om lever-X-receptoragonisten aan de kankercellen te leveren. Deze moleculen verhogen het aantal pompen dat cholesterol uit de tumorcellen kan exporteren, wat resulteert in hun dood.

Bij gebruik in combinatie met radiotherapie overleefde meer dan 60% van de muizen in vergelijking met de muizen die alleen straling kregen.

“We hebben bestraling opgenomen omdat het de standaardprocedure voor GBM-patiënten is. Daarom moet elke nieuwe therapie worden gegeven naast bestraling,” zei Anzar Mujeeb, postdoctorale fellow in het Castro Lab en co-first auteur in de studie.

De gecombineerde behandeling was in staat om de normale hersenstructuur te behouden en er waren geen negatieve bijwerkingen.

Nanodiscs vergroten de immuunrespons tegen GBM -tumoren

De nanodeeltjes hadden ook CPG -oligonucleotiden op hun oppervlak, die het immuunsysteem van het lichaam activeren. Als gevolg hiervan vallen immuuncellen niet alleen de tumor aan, maar behouden ze ook het geheugen en kunnen ze toekomstige tumoren aanvallen.

“De belangrijkste doodsoorzaak bij glioompatiënten is niet de primaire kanker, die meestal efficiënt wordt verwijderd door chirurgen. In plaats daarvan komt de tumor terug,” zei Castro. “We wilden dat probleem ook aanpakken.”

De onderzoekers ontdekten dat de nanodiscs naast het verlengen van de overlevingspercentages ook een immunologisch geheugen opriepen en 68% van de overlevende muizen de tweede tumor elimineerde die in hun lichaam werd geïntroduceerd.

Het team werkt nu aan het opschalen van de synthese van deze deeltjes en het plannen van een klinische proef.

“Deze studie zou niet mogelijk zijn geweest zonder de interdisciplinaire samenwerking tussen UM -kankerbiologen en experts op het gebied van geneesmiddelenafgifte van de School of Pharmacy,” zei Schwendeman.