地球与环境 2022-01-24 14:54

以色列理工学院的研究人员开发了一种治疗乳腺癌的创新疗法,该疗法基于针对神经系统的镇痛纳米颗粒。这项研究发表在《科学进展》杂志上,由沃夫森化学工程学院的教授阿维·施罗德和博士生玛雅·卡杜里领导。

乳腺癌是女性最常见的癌症之一,尽管在诊断和治疗方面取得了突破,但以色列每年约有1000名女性死于这种疾病。其中大约15%的人年龄在50岁以下。全世界每年约有68.5万名妇女死于乳腺癌。

施罗德教授在开发创新性癌症治疗方法方面有多年的经验,包括乳腺癌和三阴性乳腺癌的治疗方法。三阴性乳腺癌是一种侵袭性癌症,其特征是细胞快速分裂,转移风险较高。在他的实验室中开发的技术包括将药物分子封装在纳米颗粒中的新方法,这种新方法可以将药物运送到肿瘤,并在不损害健康组织的情况下将其释放出来。

研究人员发现癌细胞与周围的神经细胞有一种相互作用的关系:癌细胞刺激神经细胞向肿瘤浸润,而这种浸润刺激癌细胞增殖、生长和迁移。换句话说,癌细胞为了它们的目的而招募神经细胞。

基于这些发现,研究人员开发了一种通过神经细胞靶向肿瘤的治疗方法。这种治疗是基于将含有麻醉剂的纳米颗粒注射到血液中。纳米颗粒通过血液流向肿瘤,在癌组织的神经细胞周围聚集,并麻痹局部神经以及神经细胞和癌细胞之间的通信。结果:显著抑制肿瘤的发展和向肺、脑和骨髓的转移。

纳米粒子模拟细胞膜,并被特殊聚合物包裹,使其不受免疫系统的影响,并能在血液中进行长时间的循环。这种颗粒的直径约为100纳米,其中含有麻醉剂。

Maya Kaduri表示:“我们知道如何制造所需粒子的精确大小,这很关键,因为这是穿透肿瘤的关键。肿瘤刺激周围新血管的形成,这样它们就能获得氧气和营养,但是这些血管的结构被破坏了,并且含有纳米颗粒可以穿透的纳米孔。癌组织的特点是淋巴引流不畅,这进一步增加了颗粒在组织中的积累。

因此,我们研制的麻醉颗粒在血液中移动而不穿透健康组织。只有当它们到达肿瘤受损的血管时,它们才会泄漏出来,聚集在癌组织的神经细胞周围,并将它们与癌细胞断开。事实上,这是一种非常专注和精确的治疗方法,使我们能够在体内注入大量的麻醉剂,因为我们不用担心它会损害神经系统的健康和重要区域。”

在癌细胞培养和治疗小鼠的实验中,这项新技术不仅抑制了肿瘤的发展,而且还抑制了肿瘤的转移。研究人员估计,这些发现可能与人类乳腺癌的治疗有关。

该研究由Rappaport Technion综合癌症中心(RTICC)和梯瓦公司(Teva)支持,前者是史蒂文和贝弗利鲁宾斯坦慈善基金会癌症研究基金的一部分,后者是梯瓦公司国家生物创新者论坛的一部分。这项研究是与耶路撒冷希伯来大学医学院和特拉维夫索拉斯基医学中心病理研究所合作进行的。

Avi Schroeder教授是Wolfson化学工程学院Louis家族实验室靶向药物传递和个性化药物技术的负责人。Maya Kaduri拥有Technion生物技术和食品工程学院的学士学位,在她的学士学位期间开始在Avi Schroeder教授的指导下进行研究,今年她有望完成她的博士学位(直接方向)。