Info Seputar Kesehatan

Ukuran penting dalam pemberian obat

Studi tumor mengungkapkan keterbatasan ukuran untuk obat baru

menggabungkan dua strategi yang dirancang untuk meningkatkan hasil pengobatan kanker - inhibitor angiogenesis dan nanomedicines - mungkin hanya berhasil jika nanomedicines terkecil yang digunakan.

Sebuah studi baru yang dipimpin oleh para peneliti di Harvard School of Engineering dan Ilmu Pengetahuan Terapan (LAUT) dan Massachusetts General Hospital (MGH) telah menemukan bahwa normalisasi pembuluh darah di dalam tumor, yang meningkatkan pengiriman obat kemoterapi standar, benar-benar dapat memblokir pengiriman lebih besar molekul nanotherapy.

"Kami menemukan bahwa normalisasi vaskular hanya meningkatkan pengiriman nanomedicines terkecil sel-sel kanker," kata penulis Vikash P. Chauhan, seorang mahasiswa pascasarjana di bioteknologi di LAUT. "Kami juga menunjukkan bahwa nanomedicines terkecil secara inheren lebih baik daripada nanomedicines yang lebih besar pada tumor penetrasi, menunjukkan bahwa nanomedicines yang lebih kecil mungkin ideal untuk terapi kanker."

Hasilnya telah dipublikasikan dalam Nature Nanotechnology.

Angiogenesis, penciptaan tumor-driven pembuluh darah baru, menyediakan kanker tumbuh dengan sumber makanan - tetapi juga menyediakan saluran potensial untuk pengiriman obat.

Masalahnya adalah bahwa kapal memasok tumor cenderung tidak teratur, kebesaran, dan bocor. Kelainan mencegah pengiriman obat kemoterapi untuk sel-sel yang tidak dekat dengan kapal tumor. Kebocoran plasma dari pembuluh darah juga meningkatkan tekanan di dalam tumor, lebih lanjut mengurangi kemampuan obat 'untuk menembus jaringan. Untungnya, obat yang menghambat angiogenesis dapat mengurangi beberapa masalah dalam proses yang disebut normalisasi vaskular.

"Obat anti-angiogenik diresepkan untuk sejumlah besar pasien kanker dalam kombinasi dengan terapi konvensional," jelas peneliti utama Rakesh K. Jain, Cook Profesor Radiasi Onkologi (Tumor Biologi) di Harvard Medical School dan direktur Laboratorium Steele Tumor Biologi di MGH. Jain juga Chauhan Ph.D. penasihat.

Kombinasi obat kemoterapi standar dan terapi normalisasi sebelumnya telah ditunjukkan untuk meningkatkan efektivitas pengobatan pada beberapa jenis kanker.

Nanomedicines baru, di sisi lain, dirancang untuk mengeksploitasi kelainan pembuluh tumor. Nanomedicines, meskipun nama, sebenarnya sekitar 10 sampai 100 kali lebih besar dibandingkan obat kemoterapi standar - terlalu besar untuk menembus pori-pori pembuluh darah pada jaringan normal, tapi masih cukup kecil untuk melewati pori-pori kebesaran pembuluh tumor. Karena nanomedicines umumnya tidak dapat menembus jaringan normal, mereka diharapkan untuk menimbulkan efek samping yang lebih sedikit.

Pertanyaan dalam studi Harvard-MGH adalah apakah normalisasi vaskular akan membantu atau menghalangi pengiriman nanomedicines untuk tumor. Para peneliti menemukan, baik melalui teori dan eksperimen in vivo, bahwa itu tergantung pada besarnya nanomedicines.

Model matematika mereka meramalkan bahwa menghambat angiogenesis secara bersamaan akan mengurangi ukuran pori-pori di dalam pembuluh darah dan mengurangi tekanan dalam tumor, yang memungkinkan partikel kecil untuk menembus.

Mengkonfirmasi ini eksperimental dalam model tikus kanker payudara, para peneliti menunjukkan bahwa normalisasi vaskular (menggunakan antibodi yang disebut DC101) meningkatkan penetrasi partikel 12-nanometer, tetapi bukan dari 60 - atau partikel 125-nanometer.

Mereka memperlakukan tikus dengan tumor payudara implan baik dengan DC101 dan Doksorubisin, versi 100-nanometer dari doxorubicin obat kemoterapi, atau dengan DC101 dan Abraxane, versi 10-nanometer paclitaxel. Walaupun pengobatan dengan kedua kemoterapi tertunda pertumbuhan tumor, normalisasi vaskular dengan DC101 meningkatkan efektivitas hanya Abraxane dan tidak berpengaruh pada pengobatan Doksorubisin.

"Berbagai nanomedicines anti-kanker yang sedang digunakan atau dalam uji klinis," kata Chauhan, yang menyelesaikan pekerjaan di MGH. "Temuan kami menunjukkan bahwa menggabungkan nanomedicines kecil dengan terapi anti-angiogenik mungkin memiliki efek sinergis dan bahwa nanomedicines kecil harus inheren menembus tumor lebih cepat dari nanomedicines yang lebih besar, karena prinsip-prinsip fisika yang mengatur penetrasi obat. Meskipun terlihat seperti pembangunan masa depan nanomedicines harus fokus pada membuat mereka kecil - sekitar 12 nanometer dalam ukuran -. Kami juga perlu menyelidiki cara untuk meningkatkan pengiriman nanomedicines yang lebih besar yang sedang digunakan "

Tambahan co-penulis laporan Nanoteknologi Alam adalah Triantafyllos Stylianopoulos, John Martin, Walid Kamoun, dan Dai Fukumura dari MGH, dan Zoran Popovic, Ou Chen, dan Moungi Bawendi dari Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Pekerjaan manfaat dari kerjasama jangka panjang antara Harvard, MGH, dan MIT yang mengeksplorasi penggunaan titik kuantum sebagai penanda neon biokompatibel dalam studi medis.

Dukungan untuk studi termasuk hibah dari National Institutes of Health dan Departemen Pertahanan.