Cancer: En ny läkemedelssvamp kan minska kemos toxiska effekter
Forskare har utvecklat en innovativ, personlig absorberare som kan "fånga" giftiga kemoterapidroger när de "läcker ut" från ett behandlat organ. Detta kan bidra till att minska de negativa biverkningarna av dessa cancerbehandlingar.
Ett team av forskare från institutioner över hela USA - inklusive University of California (UC), Berkeley och University of California, San Francisco (UCSF) - har nyligen utvecklat en liten enhet som liknar en svamp, som är inställd att absorbera kemoterapimedel efter att de har nått sitt mål.
Syftet med absorberaren är att minimera de toxiska biverkningarna av kemoterapidroger, som, även om de har en potent effekt mot cancertumörer, också attackerar friska organ och vävnader och kan försämra deras funktion.
Enheten är 3D-tryckt, så den passar perfekt till venen hos varje person som får kemoterapibehandling. Dess absorberande polymerbeläggning kan "suga upp" de giftiga medlen efter att de har passerat genom det organ som behandlingen riktar sig mot.
Hittills har forskarna testat denna nya enhet som ett hjälpmedel för kemoterapi för levercancer, eftersom de terapeutiska läkemedlen reser till levern i blodomloppet, vilket kan öka risken för toxiska biverkningar.
Forskarna har rapporterat sina experiment och fynd i en studiepapper som har dykt upp idag i tidskriften ACS Central Science.
En enhet som visar löfte
För att sätta in den innovativa absorberaren, "Kirurger snake en tråd i blodomloppet och placera svampen som en stent, och bara lämna den i den tid du ger kemoterapi, kanske några timmar," förklarar professor Nitash Balsara, från UC Berkeley.
Forskarna testade absorberaren i en grismodell. De injicerade ett kemoterapi-läkemedel för behandling av levercancer och fann att apparaten i genomsnitt kunde fånga 64 procent av läkemedlet.
"Vi utvecklar detta kring levercancer eftersom det är ett stort hot mot folkhälsan - det finns tiotusentals nya fall varje år - och vi behandlar redan levercancer med hjälp av intra-arteriell kemoterapi", förklarar studieförfattare prof. Steven Hetts .
Han tillägger emellertid att ”du kan använda denna typ av tillvägagångssätt för alla tumörer eller andra sjukdomar som är begränsade till ett organ, och du vill absorbera läkemedlet på venös sida innan det kan distribuera och orsaka biverkningar någon annanstans i kroppen. ”
I framtiden strävar forskarna efter att använda denna teknik vid behandling av cancerösa njurtumörer och hjärntumörer.
Använda ett ”petroleumraffineringskoncept”
På UCSF Mission Bay-sjukhus använder professor Hetts redan ett säkrare sätt att leverera kemoterapidroger. I stället för att helt enkelt injicera drogerna i blodomloppet sätter han in katetrar i venerna för att leverera dem direkt till tumörstället.
Detta tillvägagångssätt hjälper redan till att sänka risken för att dessa potenta läkemedel infiltrerar och påverkar frisk vävnad. Prof. Hetts förklarar dock att mer än hälften av den injicerade läkemedelsdosen fortfarande tenderar att "läcka ut" från det riktade organet och nå andra delar av kroppen.
Den innovativa absorberaren, som innehåller en jonpolymer som effektivt kan fånga kemoterapimedlet doxorubicin, skulle bli av med detta problem. Konceptet för denna enhet, förklarar forskargruppen, kommer faktiskt från industriella raffineringsprocesser.
”En absorberare är ett vanligt begrepp för kemiteknik”, säger professor Balsara. ”Absorberare används vid oljeraffinering för att avlägsna oönskade kemikalier, såsom svavel. Bokstavligen har vi tagit ut konceptet från oljeraffinering och tillämpat det på kemoterapi, konstaterar han.
”En av de kortaste vägarna till patienter”
Även om den personliga absorberaren hittills har fungerat bra i den friska grismodellen betonar forskarna att det är extremt viktigt att validera det i kliniska prövningar med mänskliga deltagare som faktiskt har att göra med cancer.
”Detta är en första nivå in vivo-validering att ja, den här enheten kommer att binda läkemedel i blodomloppet. Men omfattande djurförsök är inte nästa väg; nästa väg är att få villkorligt godkännande från [US Food and Drug Administration (FDA)] att göra först-i-mänskliga studier, eftersom det är mycket mer realistiskt att testa dessa hos människor som har cancer i motsats till att fortsätta testa hos unga grisar som annars har friska lever, betonar professor Hetts.
Ändå är forskarna övertygade om att deras innovativa absorberare är lovande. De tror att det inte bara kommer att vara mindre invasivt än andra kemoterapifiltreringsmetoder som redan prövas utan kommer sannolikt att prestera bättre än dem.
”Det finns många möjligheter att utveckla mindre invasiva enheter som kommer att binda läkemedlet på ett mildare sätt. Vi tycker att detta är ett allmänt tillämpligt koncept, säger professor Hetts.
”Eftersom det är en tillfällig enhet finns det en lägre stapel när det gäller godkännande av FDA. Jag tror att denna typ av kemofilter är en av de kortaste vägarna till patienter. ”
Professor Steven Hetts
