Forscher haben eine auf Nanopartikeln basierende Therapie entwickelt, die bei der Behandlung von Mäusen mit multiplem Myelom, einem Krebs der Immunzellen im Knochenmark, wirksam ist.
Diese Nanopartikel, die speziell auf bösartige Zellen ausgerichtet sind, schützen ihre therapeutische Fracht vor dem Abbau im Blutkreislauf und verbessern die Arzneimittelabgabe in die Krebszellen erheblich. Dies sind langjährige Hürden bei der Entwicklung dieser Klasse potenzieller Krebsmedikamente.
Die Studie von Forschern der Washington University School of Medicine in St. Louis erscheint online in der Zeitschrift Molecular Cancer Therapeutics.
Die Nanopartikel tragen einen Wirkstoff, der ein Protein namens Myc blockiert, das bei vielen Krebsarten, einschließlich multiplem Myelom, aktiv ist. Sogenannte Myc-Inhibitoren sind in einer Petrischale extrem potent. Aber wenn sie ins Blut injiziert werden, werden sie sofort abgebaut. Folglich war die Aussicht, dass Myc-Inhibitoren eine praktikable Behandlung bei Patienten sein könnten, problematisch, da frühere Tierversuche gezeigt haben, dass die Verbindungen zu schnell abgebaut werden, um eine Wirkung gegen Krebs zu haben.
Die neue Studie ist die erste, die zeigt, dass Myc-Inhibitoren bei krebskranken Tieren wirksam sein können, solange die Medikamente ein Vehikel haben, um sie zu schützen und sie in Krebszellen zu transportieren. Bei der Injektion in Mäuse mit multiplem Myelom verlängerten die zielgerichteten Nanopartikel, die den Myc-Inhibitor trugen, die Überlebenszeit auf 52 Tage im Vergleich zu 29 Tagen bei Mäusen, die Nanopartikel erhielten, die das Medikament nicht trugen. Die Forscher wiesen auch darauf hin, dass der starke Myc-Hemmer keinen Überlebensvorteil zeigte, wenn er allein ohne das Nanopartikel injiziert wurde.
"Wir freuen uns über unsere Ergebnisse, weil es keine Garantie dafür gab, dass die Nanotherapie das Überleben verlängert", sagte der Onkologe Dr. Michael H. Tomasson, außerordentlicher Professor für Medizin. „Wir haben die Nanopartikel intravenös injiziert und sie haben die Tumore im ganzen Körper gefunden, ob im Knochenmark, in der Milz oder anderswo.“
Das multiple Myelom ist ein Krebs, der Plasmazellen befällt. Diese Zellen sind Teil des Immunsystems und stellen Antikörper her, die Infektionen abwehren. Aber beim multiplen Myelom wachsen Plasmazellen im Knochenmark unkontrolliert und verdrängen gesunde Zellen. Obwohl Behandlungen existieren, überleben nur etwa 50 Prozent der Patienten mit der Krankheit fünf Jahre nach der Diagnose.
"Heute haben wir ein halbes Dutzend Medikamente für multiples Myelom, die Patienten in Remission bringen können", sagte Tomasson, der Patienten mit multiplem Myelom im Siteman Cancer Center des Barnes-Jewish Hospital und der Washington University School of Medicine behandelt.„Wir haben auch neue Medikamente in der Pipeline, von denen wir hoffen, dass sie diese Remission verlängern werden. Aber bei den meisten Patienten kommt der Krebs schließlich zurück Resterkrankung, sodass der Krebs nicht zurückkehren kann."
Myc-Hemmer gelten als vielversprechende Behandlungen für das multiple Myelom, da sie ein Gen aussch alten, das für die Zellproliferation erforderlich ist. Es ist bekannt, dass dieses Gen beim multiplen Myelom und vielen anderen Krebsarten hochaktiv ist, was die Möglichkeit erhöht, dass Strategien zur Absch altung gegen eine Vielzahl von Tumoren wirksam sein könnten.
Für diese Studie arbeitete Tomasson mit dem Nanomedizin-Experten Gregory M. Lanza, MD, PhD, dem Oliver M. Langenberg Distinguished Professor of Science and Practice of Medicine zusammen, dessen Labor eine von Edward V. Prochownik entdeckte Verbindung synthetisierte und modifizierte, MD, PhD, der University of Pittsburgh. Prochownik hat seine Karriere dem Studium von Myc-Proteinen und ihrer Hemmung gewidmet.
Die Forscher vermuteten, dass Myc-Inhibitoren eine gute Behandlungsstrategie für multiples Myelom darstellen würden, wenn wirksame Konzentrationen der Verbindung im Kreislauf aufrechterh alten und an die richtigen Zellen abgegeben werden könnten.
Lanza erklärte, dass sich diese Nanopartikel selbst zusammensetzen, und verglich den Vorgang mit dem Aufschütteln eines Essig-Öl-Salatdressings mit etwas Mayonnaise, um die winzigen Partikel und den Myc-Inhibitor in der Mischung zu stabilisieren.
"Die Nanopartikel dienen als Vehikel, die das Medikament vor der rauen Umgebung des Blutes schützen", sagte Lanza. "In diesem Fall wird das Medikament zu einem Prodrug modifiziert und tatsächlich in die äußere Membran des Partikels eingeschlossen."
Lanza entwarf die Nanopartikel auch so, dass sie zielgerichtete Moleküle tragen, die wie ein Schloss und Schlüssel Krebszellen angreifen und an diese binden, die den komplementären Rezeptor tragen. Wenn das Nanopartikel an die Krebszelle bindet, verschmelzen ihre Membranen miteinander und übertragen das Medikament auf die bösartige Zelle. Wenn es sicher drinnen ist, wird das Medikament enzymatisch freigesetzt, um seine Arbeit zu erledigen, und blockiert die Aktivierung von Myc.
Und theoretisch ist es unwahrscheinlich, dass nicht krebsartige Zellen durch die Myc-Hemmung beeinträchtigt werden, da gesunde Zellen laut den Forschern von vornherein keine hochaktivierten Myc-Proteine haben sollten.
Tomasson und Lanza sagten, dass diese Technologie noch Jahre davon entfernt ist, an Menschen getestet zu werden, aber sie sind optimistisch, was ihr zukünftiges Potenzial anbelangt, und freuen sich darauf, mit dieser Arbeit zu beginnen.
