Wetenschappers ontwikkelen een nieuwe benadering om de medicijnafgifte voor de behandeling van hersentumoren bij kinderen te verbeteren

Onderzoekers van het Mount Sinai Health System en het Memorial Sloan Kettering Cancer Center hebben een nieuwe aanpak voor medicijnafgifte ontwikkeld die nanodeeltjes gebruikt om effectievere en gerichtere toediening van geneesmiddelen tegen kanker mogelijk te maken om hersentumoren bij kinderen te behandelen.

De technologie zorgt voor een verbeterde afgifte van antikankermedicijnen op de specifieke locaties van hersentumoren, terwijl normale hersengebieden worden gespaard. Het resultaat is een verbeterde effectiviteit en verminderde toxiciteit van geneesmiddelen tegen kanker, volgens hun studie, gepubliceerd op 2 maart 2023 in Natuur materialen.

“We laten zien dat we met meer succes lagere doses van het medicijn op een effectievere manier kunnen afleveren op de specifieke plaatsen van de tumor in de hersenen, terwijl we de bottoxiciteit die bij jongere patiënten wordt gezien, kunnen besparen”, zegt Praveen Raju, MD, Ph. D., mededirecteur van het Children’s Brain and Spinal Tumor Center in het Mount Sinai Kravis Children’s Hospital, en senior auteur van de studie.

Medulloblastoom is de meest voorkomende kwaadaardige hersentumor bij kinderen, goed voor ongeveer 20% van alle hersentumoren bij kinderen. Het is zeer agressief en moeilijk te behandelen, en wordt bij bijna 30% van de patiënten als ongeneeslijk beschouwd. Zelfs kinderen die “genezen” zijn, ervaren ernstige langdurige handicaps en gezondheidsproblemen, voornamelijk als gevolg van de nadelige bijwerkingen van bestraling en chemotherapie. Plaatsgerichte medicijnafgifte aan het aangetaste hersenweefsel wordt belemmerd door een duidelijke en sterk gereguleerde bloed-hersenbarrière, die normaal gesproken de hersenen beschermt tegen infecties of andere schadelijke stoffen.

In deze studie maakten de onderzoekers gebruik van een normaal mechanisme dat het immuunsysteem gebruikt om witte bloedcellen naar plaatsen van infectie, ontsteking of weefselbeschadiging te transporteren. In plaats van willekeurig immuuncellen door het lichaam te sturen, is er een homing-mechanisme op geactiveerde bloedvaten dat immuuncellen gebruiken om te gaan waar ze nodig zijn. De onderzoekers gebruikten deze unieke homing-functie, die ook wordt aangetroffen in de bloedvaten van hersentumoren, om hun met medicijnen beladen nanodeeltjes te richten op de plaats van de ziekte en niet op de normale hersengebieden.

Met behulp van het nieuwe medicijnafgifteplatform in een genetisch relevant muismodel van medulloblastoom, kon het onderzoeksteam de werkzaamheid verbeteren van een geneesmiddel tegen kanker dat mogelijk nuttig zou kunnen zijn voor een subgroep van medulloblastoompatiënten, maar dat momenteel wordt beperkt door het bot. toxiciteit die het secundair veroorzaakt bij kinderen.

“Bovendien hebben we aangetoond dat deze gerichte benadering van medicijnafgifte verder wordt verbeterd met zeer lage dosis straling, wat een standaardtherapie is die al wordt gebruikt voor de meeste kinderen en volwassenen met primaire en uitgezaaide hersentumoren”, zegt dr. Raju, universitair hoofddocent. van neurologie, neurowetenschappen en kindergeneeskunde aan de Icahn School of Medicine op de berg Sinaï.

“Belangrijk is dat onze benadering van de toediening van geneesmiddelen via de bloed-hersenbarrière het potentieel heeft om de toediening van geneesmiddelen voor andere pediatrische hersentumoren en gelokaliseerde ziekten in de hersenen bij zowel kinderen als volwassenen te verbeteren, waaronder focale epilepsie, multiple sclerose, beroerte en mogelijk neurodegeneratieve aandoeningen. .”

“Bepaalde eiwitten verschijnen op bloedvaten op plaatsen van ontsteking die witte bloedcellen helpen de bloedbaan te verlaten. Ze werken als politieagenten op de plaats van een auto-ongeluk, die hulpdiensten binnenlaten om te helpen”, zegt Daniel Heller, Ph.D. , hoofd van het Cancer Nanomedicine Laboratory en lid van het Molecular Pharmacology Program van het Memorial Sloan Kettering Cancer Center, en senior auteur van het onderzoek. “We hebben ons eigen noodpersoneel gestuurd, in de vorm van met medicijnen beladen nanodeeltjes, samengesteld uit bepaalde suikermoleculen die zich op dezelfde eiwitten kunnen richten.”

De onderzoekers verwachten dat voortgezet onderzoek en ontwikkeling van deze methode om het transport van materialen door de bloed-hersenbarrière en andere locaties te benutten en te verbeteren, een belangrijke rol zal spelen bij het verbeteren van de werkzaamheid van verschillende klassen van goedgekeurde en experimentele therapieën. Dit medicijnafgifteplatform kan worden gebruikt voor de behandeling van kanker in de hersenen en andere plaatsen van het lichaam, evenals andere ontstekingsgerelateerde ziekten in het centrale zenuwstelsel en elders.