Een nieuw, op hydroxyapatiet gericht nanomedicijn kan een paradigmaverschuiving betekenen voor de behandeling van kanker

Een multidisciplinair onderzoeksteam van de Vanderbilt University en het Vanderbilt University Medical Center heeft een nieuwe manier ontdekt om een ​​tumor te doden door de zure ‘micro-omgeving’ te verstoren zonder het normale weefsel te beschadigen.

Het doelwit van deze onorthodoxe aanpak is hydroxyapatiet (HAP), een natuurlijk voorkomend mineraal dat een belangrijk onderdeel is van botten en tanden, maar ook door sommige tumoren wordt geproduceerd.

In de extracellulaire micro-omgeving die tumoren omringt en voedt, kunnen HAP-kristallen de proliferatie, progressie en migratie (metastase) van tumorcellen bevorderen. HAP is echter afwezig in normaal zacht weefsel, waardoor het een aantrekkelijk doelwit is voor beeldvorming en behandeling van kanker.

Met behulp van verschillende moleculaire analytische methoden identificeerden en synthetiseerden de onderzoekers een nanodeeltje dat, wanneer het werd toegediend via een injecteerbare oplossing genaamd NSPS, chelaat of gebonden was aan calcium op tumor-geassocieerde HAP-kristallen, waardoor ze oplosten.

Het oplossen veroorzaakte gelokaliseerde alkalose, een plotselinge omkering van de zuurgraad van de micro-omgeving van de tumor die sterk genoeg was om in kweek gekweekte borstkankercellen te doden en de tumorgroei te vertragen in diermodellen van menselijke borst-, colon-, long- en prostaatkankers.

Tegelijkertijd vertoonde NSPS een beperkte interactie met normaal zacht weefsel en bot, rapporteren de onderzoekers in het tijdschrift Kankergeneeskunde. Deze bevindingen suggereren dat NSPS, in hun woorden, “uniek en eerste in een klasse van nieuwe kankertherapieën” zou kunnen zijn.

De corresponderende auteur van het artikel, Mohammed Tantawy, Ph.D., MBA, is universitair hoofddocent Radiologie en Radiologische Wetenschappen en lid van het Vanderbilt University Institute of Imaging Science bij VUMC.

De micro-omgeving van tumoren is over het algemeen zuurder dan het omringende normale weefsel. Door de structuur of opname van kankermedicijnen te veranderen, kan de zuurgraad bijdragen aan de resistentie tegen chemotherapie die wordt vertoond door tumoren zoals triple-negatieve borstkanker, die een hoog recidiefpercentage en een slechte algehele overleving kent.

“Er is een dringende klinische behoefte aan nieuwe behandelingsparadigma’s die de uitkomst voor kankerpatiënten met een slechte prognose zouden kunnen verbeteren”, merkten de onderzoekers op. Hoewel verder onderzoek bij mensen noodzakelijk is, “heeft NSPS een aanzienlijk potentieel als een paradigma-veranderende benadering van de behandeling van kankerpatiënten met een slechte prognose.”

Tantawy voegde hieraan toe: “Binnen het Institute of Imaging Science hebben we het geluk dat we dit soort projecten vanaf de eerste conceptie via de ontwikkeling van nieuwe liganden voor de detectie en behandeling van kanker kunnen omzetten in in vivo demonstraties op basis van multimodale beeldvorming en zelfs bij menselijke proefpersonen. .”