Nanopartiklar krympa äggstockscancer tumör hos möss


Nanopartiklar krympa äggstockscancer tumör hos möss

Genom att sekvensera cancercellsgener har forskare funnit en betydande mängd gener som råkar muteras, raderas eller dupliceras i cancerceller. Denna skattkista är en stor tillgång för forskare som söker efter nya läkemedelsmål, men det är extremt svårt att undersöka dem alla omedelbart.

För att påskynda denna process har forskare vid MIT producerat RNA-leverans av nanopartiklar som ger snabb screening av de senaste läkemedelsmålen hos möss. För deras första musstudie, utförd med forskare vid Dana-Farber Cancer Institute och Broad Institute, visade forskarna att nanopartiklar som riktar sig mot ett protein som heter ID4 kan minska ovarialtumörer.

Systemet, publicerat i online-upplagan av Science Translational Medicine , Kan hjälpa till att övervinna hinder i utvecklingen av cancermedicin, enligt Sangeeta Bhatia, John och Dorothy Wilson Professor i hälsovetenskap och teknik och elektroteknik och datavetenskap och en medlem av David H. Koch-institutet för integrerad cancerforskning vid MIT.

Bhatia förklarade:

"Vad vi gjorde var att försöka skapa en pipeline där du börjar med alla mål som häller ut genomik, och du filtrerar dem i följd genom en musmodell för att ta reda på vilka som är viktiga. Genom att göra det kan du prioritera De som du vill rikta kliniskt på med RNA-interferens eller utveckla droger."

William Hahn, professor i medicin vid Harvard Medical School, är ledare för Project Achilles, ett samarbetsprojekt för att upptäcka potentiella innovativa mål för cancermedicin från skräp av data som kommer från National Cancer Institutes cancergenom-sekvenseringsprojekt.

Några av de lovande målen betraktas som "otrubbbara", till exempel innehåller proteinerna inte i vilka en medicinering kan bifogas dem. De nyaste nanopartiklarna, som ger korta strängar av RNA som kan stänga av en specifik gen, kan hjälpa forskare att driva de oträngliga proteinerna.

Hahn, som också är chef för Center for Cancer Genome Discovery hos Dana-Farber och en senior associerad medlem av Broad Institute, sa: "Om vi ​​kunde räkna ut hur man gör detta arbete [hos människor] skulle det öppna en Helt ny klass av mål som inte hade varit tillgängliga."

Genom projekt Achilles undersöker teamet egenskaperna hos flera gener skadade i äggstockscancerceller. Bara genom att exponera gener som är viktiga för cancercellsöverlevnad har denna metod förfinat listan över möjliga mål till flera dussin.

I allmänhet är fas två för att upptäcka ett bra läkemedelsmål vanligtvis att genetiskt manipulera en stam av möss som är frånvarande (eller överuttryckande) den involverade genen, för att bestämma hur de reagerar när tumörer utvecklas. Det tar emellertid vanligtvis 2 till 4 år. Ett betydligt snabbare tillvägagångssätt för att undersöka dessa kroppsgener är att stänga av dem efter att en tumör utvecklas.

RNA-interferens (RNAi) ger en uppnåelig teknik att göra det. Inom detta naturligt förekommande fenomen fäster korta strängar av RNA till messenger RNA (mRNA) som levererar proteinbyggande riktningar från cellens kärna till de andra delarna av cellen. En gång bifogas mRNA-molekylerna och deras motsvarande proteiner blir aldrig producerade.

Forskare har faktiskt bedrivit RNAi som cancerbehandling eftersom det identifierades på 1990-talet. Forskare har dock haft svårigheter att upptäcka ett sätt att på ett säkert och effektivt sätt rikta tumörer med denna behandling. En av deras främsta utmaningar var att hitta ett sätt att få RNA att gå in i tumörer.

I denna studie var lagens mål att utveckla en "mix and dose" -teknik som skulle tillåta forskare att blanda upp RNA-leveranspartiklar som riktar sig mot en specifik gen, injicerar dem i möss och observerar resultatet.

För sitt första försök fokuserade laget på ID4-protein eftersom det är overuttryckt i ungefär en tredjedel av högkvalitativa äggstockstumörer (den mest invasiva typen), men inte i andra cancerformer. Genen, som kodar för en transkriptionsfaktor, verkar vara kopplad till embryonisk utveckling: Den aktiveras avlivad tidigt i livet, och på något sätt återaktiveras i äggstockstumörer.

För att rikta ID4 utvecklade laget en innovativ typ av nanopartikel av RNA-leverans. Dessa partiklar kan både rikta sig och in i tumörer, något som inte tidigare har uppnåtts med RNA-störningar.

På deras yta är partiklarna märkta med ett kort proteinfragment som gör det möjligt för dem att tränga in i tumörceller. Dessutom lockas fragmenten till ett protein som ligger på tumörceller, benämnt p32. Detta fragment och flera jämförbara var identifierade av Erkki Ruoslahti, en professor vid Sanford-Burnham Medical Research Institute vid University of California i Santa Barbara.

Inuti nanopartiklarna kombineras strängar av RNA med ett protein som också hjälper dem längs deras resa: När partiklarna tränger in i en cell, exemplifieras de i membran som kallas endosomer. Protein-RNA-blandningen kan passera endosomalmembranet, så att partiklarna når cellens huvudfack och börjar försämras mRNA.

I en studie av möss med äggstockstumörer upptäckte forskarna att behandling med RNAi nanopartiklar blev av med majoriteten av tumörerna.

Teamet använder för närvarande partiklarna för att undersöka ytterligare potentiella mål för ovariecancer utöver andra former av cancer, såsom bukspottskörtelcancer. Dessutom överväger teamet möjligheten att skapa ID4-riktade partiklar som behandling av äggstockscancer.

Standardiserat vårdförlopp – bröstcancer (Video Medicinsk Och Professionell 2019).

Avsnitt Frågor På Medicin: Kvinnor hälsa