Peptide-nanobuisjes zijn veelbelovend voor het overwinnen van resistentie tegen chemotherapie

Een onderzoeksteam van CiQUS (Universiteit van Santiago de Compostela, Spanje) heeft een innovatieve moleculaire aanpak onthuld waarmee kankermedicijnen de kern van tumorcellen kunnen bereiken, waar ze hun therapeutische effect kunnen uitoefenen. De studie richtte zich op doxorubicine, een veelgebruikt chemotherapiemiddel. Langdurige blootstelling aan dit medicijn leidt vaak tot het ontstaan ​​van resistente cellen, een grote klinische uitdaging die deze strategie met succes overwint terwijl de antitumorale activiteit van het medicijn behouden blijft.

De aanpak bouwt voort op een eenvoudig maar krachtig concept: het vermogen van cyclische peptiden – kleine aminozuurringen – om zich te stapelen en zichzelf te assembleren tot holle cilindrische structuren (nanobuisjes) op het oppervlak van kankercelmembranen. Het systeem, ontwikkeld door het team onder leiding van Juan R. Granja, koppelt doxorubicine aan deze peptiden en stuurt het naar de celkern via een toedieningsroute die verschilt van het gebruikelijke mechanisme van het medicijn. Hierdoor kan het medicijn de cellulaire resistentiemechanismen omzeilen die het normaal gesproken zouden deactiveren.

Vergeleken met gezonde cellen bevatten kankercelmembranen hogere niveaus van negatief geladen lipiden. De in dit onderzoek gebruikte cyclische peptiden vertonen een sterke affiniteit voor deze anionische oppervlakken, waardoor hun interactie met tumorcellen wordt vergemakkelijkt. Als gevolg hiervan komen de peptide-geneesmiddelconjugaten resistente cellen binnen en reizen naar de kern, waar doxorubicine intercaleert met DNA om het cytotoxische effect ervan teweeg te brengen.

Experimentele studies bevestigden dat de chemische structuur van het cyclische peptide de sleutel is tot de vorming van stabiele nanobuisjes, wat op zijn beurt hun vermogen om kwaadaardige cellen binnen te dringen vergroot. Het werk, gepubliceerd in ACS toegepaste materialen en interfaceswerd uitgevoerd bij CiQUS.

Geneesmiddelenresistentie blijft een van de belangrijkste obstakels bij de behandeling van kanker. Veel tumoren ontwikkelen mechanismen om medicijnen actief uit te drijven, waardoor de werkzaamheid van de beschikbare behandelingen aanzienlijk wordt beperkt. In deze context fungeren cyclische peptiden als zeer efficiënte afgiftevehikels, die in staat zijn doxorubicine te introduceren in cellen die het normaal gesproken zouden afstoten.

Door selectiviteit, efficiënt transport en gecontroleerde medicijnafgifte te combineren, maakt deze strategie de weg vrij voor nieuwe combinatiechemotherapieën waarin op peptiden gebaseerde nanotechnologie een krachtige bondgenoot tegen kanker zou kunnen worden. De auteurs hopen dat deze aanpak de ontwikkeling van nieuwe therapeutische strategieën zal inspireren die zich richten op moeilijk te behandelen tumoren.