Onderzoekers ontwikkelen zuurgevoelige nanodeeltjes als nieuwe behandeling voor alvleesklierkanker

Het onderzoeksteam onder leiding van Prof. Yang Lihua van Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale, School of Chemistry and Materials Science of the University of Science and Technology of China (USTC) van de Chinese Academy of Sciences stelde nanomicellen voor die uitsluitend uit macromoleculen bestaan. als een nieuwe benadering voor de behandeling van pancreastumoren. De studie is gepubliceerd in ACS toegepaste materialen en interfaces​

Host dichte peptide (HDP) maakt deel uit van de aangeboren immuniteit van eukaryote organismen. Het helpt de gastheer om aanvallen van microben te bestrijden door de integriteit van het celmembraan te verstoren. Geïnspireerd door HDP, zijn membraanverstorende macromoleculen ontworpen met de twee meest voorkomende structurele kenmerken van HDP (kationisch en amfipatisch) om vergelijkbare membraanverstorende functies te realiseren, zodat medicijnresistente kankercellen efficiënt kunnen worden geëlimineerd. Het begin van resistentie tegen geneesmiddelen wordt vertraagd na herhaalde behandeling, wat erop wijst dat het probleem van kankerresistentie kan worden aangepakt.

Ondanks deze voordelen kunnen membraanverstorende macromoleculen normaal gesproken geen onderscheid maken tussen kankercellen en normale cellen. Het is een aanzienlijke uitdaging om membraanverstorende macromoleculen bij voorkeur actief te maken voor kankercellen boven normale cellen.

In deze studie gebruikten de onderzoekers een zuurgevoelige, membraanverstorende micel (M-14K) als model voor dergelijke nanodeeltjes.

Dit lang circulerende nanodeeltje vertoonde zuur-geactiveerde cytotoxiciteit zonder onderscheid voor zowel kanker- als fibroblastcellen, wat wordt gerealiseerd door zuur-activeerbare verstoring van de cellulaire membraanintegriteit. Het vermogen van dergelijke nanodeeltjes om de stromale barrière te penetreren en de beschutte kankercellen te elimineren, werd zowel in vitro geverifieerd met behulp van driedimensionale (3D) celsferoïden als in vivo met behulp van muismodellen met BxPC-3-tumoren.

Met name door dierexperimenten ontdekten de onderzoekers dat de expressie van extracellulaire matrixcomponenten significant werd onderdrukt, het tumorweefsel werd omgevormd tot een minder dichte structuur en stroma werd hermodelleerd, zonder tumormetastase te bevorderen.

Met behulp van zuurgevoelige nanodeeltjes die uitsluitend bestaan ​​uit membraanverstorende macromoleculen, kunnen stroma-hermodellering en eliminatie van kankercellen gelijktijdig worden gerealiseerd. Deze benadering kan een nieuwe weg openen voor de ontwikkeling van effectieve geneesmiddelen die tumorgroei en metastase van de alvleesklier remmen.

Wat alvleeskliertumor moeilijk te genezen maakt, zijn de dichte stromale barrières die kankercellen beschermen. De penetratie van medicijnen wordt belemmerd. Om de infiltratie van therapieën te bevorderen, wordt voorafgaand aan gemcitabine een adjuvans gebruikt om het stroma te hermodelleren. Desalniettemin kan deze veel bestudeerde strategie het risico op tumormetastase en de resistentie van tumorcellen tegen geneesmiddelen verhogen.