Onderzoekers van de Pusan National University ontwikkelen een nieuwe strategie voor selectieve lokale therapie tegen colorectale kanker. Ze gebruikten een pH-gevoelige alginaatmatrix om het medicijn te beschermen tegen blootstelling aan maagsappen. Alginaat ondergaat een Sol-gel-SOL-overgang die alleen bij het colorectum wordt afgegeven, waardoor het verlies van het drugs wordt beperkt, een nauwkeurige medicijnafgifte zorgt en de therapeutische efficiëntie van de behandeling van colorectale kanker wordt verbeterd. Credit: Professor Jin-Wook Yoo van Pusan National University, Republiek Korea
Colorectale kanker (CRC) is een van de meest voorkomende soorten kanker en heeft wereldwijd een hoog sterftecijfer. Orale toediening van geneesmiddelen tegen kanker die door het maagdarmkanaal (GI) in het colorectum gaan, is een veel voorkomende strategie om geneesmiddelen in CRC -behandeling te leveren. Deze benadering vormt echter verschillende uitdagingen: de meeste van deze medicijnen missen doelspecificiteit, wat leidt tot off-target bijwerkingen; Deze geneesmiddelen worden gemakkelijk geadsorbeerd op de microvilli -structuur van het epitheel met dunne darm, wat resulteert in voortijdig verlies van geneesmiddelen; en systemische geneesmiddelenabsorptie vermindert CRC-gerichte medicijnafgifte.
Deze uitdagingen resulteren in onvoldoende accumulatie van geneesmiddelen in de tumorcellen en verminderen de therapeutische efficiëntie van CRC -behandeling. Daarom is een innovatieve strategie voor medicijnafgifte dringend nodig om gelokaliseerde, precieze CRC -therapie te garanderen.
Om deze uitdagingen aan te gaan, ontwikkelde een team van onderzoekers onder leiding van prof. Jin-Wook Yoo van de Pusan National University, Republiek Korea, een unieke strategie voor medicijnafgifte voor CRC-therapie. In hun werk stelden ze een strategie voor medicijnafgifte voor door CRC-cel-geactiveerde nanoconjugaten (CTNC’s) in een alginaat (ALG) -matrix te sluiten voor zeer specifieke en gelokaliseerde geneesmiddelenafgifte.
Prof. Yoo legt uit: “Het belangrijkste doel van deze studie is het ontwikkelen van CTNCS-in-alginaat (ALG/ CTNC’s) door een hyaluronzuur (HA) -poly (D, L-lactide-co-glycolide) (PLGA) te synthetiseren– Irinotecan (IRI) copolymeer (HPI), gevolgd door zelfassemblage voor nanoconjugaatvorming en opname in een alginaatmatrix voor sterk CRC-specifieke orale medicijnafgifte die de systemische circulatie omzeilt. ” Dit artikel is gepubliceerd in de Chemical Engineering Journal op 1 februari 2025.
De alginaatmatrix gaat van een oplossingachtige vorm over naar een gelachtige vorm wanneer ze worden blootgesteld aan de harde zure omgeving van de maag en darm, en beschermt de nanoconjugaten, waardoor het vroegtijdig medicijnverlies wordt onderdrukt. Bij blootstelling aan de basis-pH in het colorectum converteert het terug naar de oplossingachtige vorm en dehorms de nanoconjugaten, waardoor de CTNC’s worden geleverd aan de doeltumorcellen.
De Deshielded CTNC’s interageren gemakkelijk met de CD44 -receptor op de tumorcellen via het HA -ligand van CTNC’s. Zodra de CTNC’s selectief zijn geïnternaliseerd door CRC-cellen, splitst de intracellulaire esterase van de tumorcellen irinotecan van het HPI-copolymeer, waardoor zeer doelspecifieke afgifte van geneesmiddelen in vitro en in vivo wordt gewaarborgd.
Prof. Yoo legt verder hun resultaten uit, “de Sol-gel overgang in de maag helpt bij het beschermen van de CTNC’s tegen ongewenste interacties met het dunne darmepitheel, resulterend in gefaciliteerde doorgang en minimaliseerde IRI-verlies voordat het colorectum wordt bereikt. Selectief geïnternaliseerd worden door CRC-cellen, gevolgd door kanker esterase-geactiveerde geneesmiddelafgifte in CRC-cellen, wat resulteert in krachtige lokale antikankereffecten zonder systemische bijwerkingen. “
Deze studie presenteert de succesvolle ontwikkeling van een potentieel oraal bestuurbaar medicijnafgiftesysteem dat de systemische circulatie kan omzeilen en zich nauwkeurig kan richten op CRC door gebruik te maken van de SOL-gel-SOL-overgang van alginaat in het GI-kanaal.
“Deze bevindingen benadrukken het potentieel van omkeerbare afscherming/schhielding en doelcel-geactiveerde geneesmiddelen die strategieën vrijgeven voor de zeer selectieve orale afgifte van verschillende therapeutica, zoals kleine moleculen, antilichamen en op nucleïnezuur gebaseerde geneesmiddelen, aan ziektekites in de Colorectum, “Prof. Yoo voegt eraan toe.
De voorgestelde strategie voor medicijnafgifte kan ook worden uitgebreid om andere colorectum-specifieke ziekten te behandelen, zoals colitis ulcerosa.
Over het algemeen helpt deze strategie om off-target bijwerkingen te verminderen, gelokaliseerde, zeer nauwkeurige medicijnafgifte mogelijk te maken en behandelingen te verbeteren met een betere therapeutische efficiëntie voor patiënten met CRC.
Meer informatie:
Juho Lee et al, on-site sol-gel-SOL overgang van alginaat maakt omkeerbare afscherming/dehielding van tumorcel-geactiveerde nanoconjugaten mogelijk voor precieze lokale colorectale kankertherapie, Chemical Engineering Journal (2025). Doi: 10.1016/j.cej.2024.158935
Dagboekinformatie:
Chemical Engineering Journal
Geboden door Pusan National University
