当前位置:首页 > 医学进展 > 肿瘤 > 正文

Ultrasound Med Biol:科学家开发新疗法,在保护健康细胞的同时靶向高效杀灭癌细胞!



在保护健康细胞的同时向癌细胞提供药物】包括化疗在内的癌症治疗已经帮助许多患有这种疾病的人过着健康的生活。然而,化疗对身体造成伤害。在治疗期间,化学疗法攻击身体的所有细胞,而不仅仅是癌细胞。结果破坏健康细胞,导致许多患者在治疗期间和治疗后都会发生重大副作用。

而且由于目前的治疗方法并没有针对癌细胞,所以只有0.01%的化疗药物真正到达肿瘤及其患病细胞。

挪威科技大学物理系毕业的Sofie Snipstad说:“我正在努力弄清楚我们能如何将更多的化疗药物提供给肿瘤,而不是健康的细胞。” 。去年,她赢得了挪威科学传播大赛,获博士学位,称为研究员大奖赛。当她在比赛决赛中获得她关于她研究的成功演讲时,她正在测试一种新的癌症治疗方法。

现在,她的研究表明,该方法可以治愈小鼠的癌症。

她的研究“超声波改善纳米颗粒稳定的微泡在乳腺癌异种移植物中的递送和治疗作用”刚刚发表在学术期刊“超声医学与生物学”上。

Snipstad的方法用化疗方法靶向癌性肿瘤,以便更多的药物在保护健康细胞的同时达到癌细胞。实验在具有侵袭性乳腺癌型(三阴性)的小鼠中进行。

研究人员在与小鼠进行测试之前进行了许多实验室实验,这是使用该化疗方案进行的第一次实际测试。除了使肿瘤在治疗期间消失之外,癌症还没有在试验动物中复发。

Snipstad说:“这是一个令人兴奋的技术,已经显示出非常有希望的结果,我们在小鼠测试中的第一个结果是非常好的,并且从一开始就确定这样好的工作是非常有希望的。”

化学药物不是直接注入血液并随机运送到病态和健康的细胞,而是纳入纳米粒子。当将含有癌症药物的纳米颗粒注射到血液中时,纳米颗粒大到使其在大多数类型的健康组织中保留在血管中。这可以防止化疗对健康细胞的伤害。

然而,肿瘤中的血管具有多孔壁,使得含有化疗药物的纳米颗粒可以进入癌细胞。

“我的研究表明,这种方法使我们能够单独向化疗患者提供百倍以上的化学疗法,这很好,”Snipstad说。

然而,纳米粒子只能到达最靠近携带药物载体颗粒的血管的细胞,她说。这意味着远离提供肿瘤的血管的癌细胞不能获得化疗药物。

她说:“为了治疗有效,它必须到达肿瘤的所有部位,所以我们的纳米粒子尚需要帮助以提供药物。”

Snipstad和她的研究团队使用的纳米颗粒是在特隆赫姆的SINTEF开发的。颗粒是不寻常的,因为它们可以形成小气泡。纳米颗粒在气泡的表面。

这些气泡是癌症治疗的重要组成部分。另一个重要的部分是使用超声波,这是Snipstad的研究领域。

含有载有化学药物的纳米颗粒的气泡注入血液中。然后将超声应用于肿瘤。超声波使气泡振动并最终爆裂,使得纳米颗粒被释放。振动也可以按摩血管和组织,使其更多孔。这有助于进一步将纳米颗粒推进到癌性肿瘤中,而不是仅到达最接近血管的癌细胞。

“通过使用超声波将化学载药纳米颗粒转运到肿瘤中,我们对小鼠的研究表明,与将化疗药物单独注射到血液中相比,我们可以向肿瘤提供约250倍的药物。

将小鼠分为三组:

第1组未接受治疗,肿瘤继续生长。

第2组接受使用载药纳米粒子的治疗。肿瘤的生长停滞不前,但肿瘤没有消失。

第3组接受使用载药纳米颗粒,气泡和超声波的治疗。在这组中,肿瘤缩小直至消失。治疗后一百天,小鼠仍然无癌症。

Snipstad说:“为了使治疗有效,我们不得不欺骗癌细胞吸收纳米颗粒,使化疗达到目标。

要研究这个过程,她已经培养了癌细胞,并在显微镜下检查。在这里,她已经看到纳米颗粒伪装了化疗药物,允许癌细胞接管它们。但是,为了治疗工作,纳米粒子必须在需要的时间和地点释放癌症药物。

“我们可以通过改变纳米粒子的化学成分来做到这一点,以便我们可以定制性能,包括确定纳米粒子分解的速度,细胞吸收纳米粒子后,纳米粒子溶解并释放细胞内的癌症药物导致癌细胞停止分裂,最终会收缩而死亡。

Catharina Davies负责Snipstad的研究小组。她的小组主要采用纳米粒子。 NTNU集团与欧洲最大的独立研究机构SINTEF和特隆赫姆的圣奥拉夫医院紧密合作。 NTNU进行动物试验和研究癌细胞。 SINTEF开发了含有纳米颗粒的气泡,提供了研究平台。圣奥拉夫斯的癌症诊所和超声波组有其临床技能。

“我喜欢这个项目的其中一个事情就是涉及到许多不同背景,特隆赫姆拥有非常好的跨学科环境,这个项目需要我们所有不同的学科进步,”Snipstad说。

虽然研究结果非常有希望,但仍然有一段时间才能将该方法用于人类。

Snipstad说:“从实验室发现的时间开始,可能需要10-20年的时间才能用于治疗。” “我们一直在为此工作六年,所以我们还有很多要学习的东西,我们需要更多地了解成功背后的机制,我们必须用显微镜来做更多的工作才能了解组织内发生的事情。”

Snipstad说,发现也有研究人员兴奋地测试其他类型的癌症的方法,因为每种类型的癌症是不同的。

气泡,纳米颗粒和超声波的这种组合也打开了治疗脑部疾病的可能性的大门。大脑受到特殊的血脑屏障的保护,这使得难以将药物输送到大脑进行治疗。这个障碍只允许大脑需要通过屏障的物质,这意味着对于许多脑部疾病,没有任何治疗方法。

“但有希望,通过使用超声波和我们的泡沫,我们已经设法向大脑提供纳米颗粒和药物,这对于治疗大脑中的癌症和其他疾病是有希望的,”Snipstad说。

参阅文献:

Sofie Snipstad et al. Ultrasound Improves the Delivery and Therapeutic Effect of Nanoparticle-Stabilized Microbubbles in Breast Cancer Xenografts, Ultrasound in Medicine & Biology (2017). DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio.2017.06.029.
阅读次数:  

发表评论