Die Chemotherapie mit geführtem Ultraschall und Nanopartikeln heilt Tumore bei Mäusen | 2020

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Anonim

MRgFUS kombiniert einen Ultraschallstrahl, der das Gewebe erwärmt und zerstört, mit einer Magnetresonanztomographie, um den Strahl zu leiten und die Auswirkungen der Behandlung zu überwachen. Die Wirksamkeit der Behandlung kann durch die Notwendigkeit, normales Gewebe oder kritische Strukturen an den Tumorrändern zu schonen, sowie durch die Notwendigkeit, Mikrometastasen zu eliminieren, eingeschränkt sein.

In einem neuen Artikel in Das Journal of Clinical Investigation Katherine W. Ferrara, angesehene Professorin für Biomedizinische Technik an der UC Davis, und Kollegen berichten über eine Strategie, mit der ein ganzer Tumor zerstört werden kann, ohne die Tumorränder thermisch zu zerstören. Ihre Gruppe zeigte einen dramatischen Anstieg der Konzentration der Anti-Krebs-Chemotherapie bei verschiedenen Arten von MRgFUS-Tumoren, die mit thermischer Ablation behandelt wurden.

"MRgFUS ist bereits von der FDA für die Behandlung von Uterusmyomen und die Linderung von Knochenmetastasen zugelassen. Wir hoffen, die Indikation für MRgFUS durch die Ergänzung durch Chemotherapie zu erweitern", sagte der Erstautor Andrew Wong, ein Doktorand des UC Davis Physician Scientist Training Program .

Ferraras frühere Forschungen haben gezeigt, dass eine ultraschallinduzierte milde Hyperthermie die Ansammlung von winzigen Nanopartikeln, die Krebsmedikamente enthalten, verstärken kann, aber die Ansammlung ist abhängig von der Art des Tumors. Ihre Gruppe vermutete, dass die Kombination von thermischer Ablation und Chemotherapie die Wirksamkeit bei mehreren Arten von Tumoren verbessern könnte.

Das Team verwendete eine Vielzahl von Techniken, darunter kombinierte Positronenemissionstomographie / Computertomographie (PET-CT), Magnetresonanztomographie, Autoradiographie und Fluoreszenztomographie, um Nanopartikel zu verfolgen, die mit dem Chemotherapeutikum Doxorubicin in einem Brustkrebs-Mausmodell beladen waren.

Sie fanden heraus, dass sich Nanopartikel im Tumor ansammelten und die lokale Wirkstoffkonzentration 50-fach anstieg, als der Tumor durch Ultraschall geschädigt und eine lokale Immunantwort induziert wurde. Die hohen Arzneimittelkonzentrationen setzten sich über mehrere Wochen fort und erhöhten die Gesamtexposition des Tumors gegenüber dem Arzneimittel.

Das Forscherteam von Ferrara fand heraus, dass die durch MRgFUS induzierte erhöhte Arzneimittelakkumulation zu einem verbesserten Überleben und einer konsistenten Heilung des präklinischen Brustkrebsmodells führte, auch wenn ein Teil des Tumors intakt blieb.

Sie zeigten auch, dass eine wirksame Heilung mit einem sorgfältig ausgearbeiteten Protokoll erreicht werden kann, das wärmeaktivierte Nanopartikel umfasst, die bei sanfter Erwärmung durch Ultraschall ihre chemotherapeutische Nutzlast in das den Tumor umgebende Gefäßsystem abgeben.

Weitere Mitglieder des Teams waren Brett Z. Fite, Yu Liu, Josquin Foiret, Azadeh Kheirolomoom, Jai W. Seo, Katherine D. Watson, Lisa M. Mahakian, Sarah Tam und Alexander D. Borowsky. Die Arbeit wurde durch Zuschüsse der National Institutes of Health unterstützt.