En lovande strategi för behandling av lungcancer har utvecklats av forskare vid Lunds universitet. Behandlingen kombinerar ett nytt kirurgiskt tillvägagångssätt med smarta nanopartiklar för att specifikt angripa lungtumörer.
Lungtumörer är ofta svåra att ta bort med nuvarande kirurgiska tekniker på grund av deras placering i lungan eller det faktum att det finns tumörer som är för små för att observera. Tumörerna utvecklar ofta naturliga barriärer för att förhindra att läkemedel och immunceller når in till tumörcellerna.
Lungcancer leder till 1,8 miljoner dödsfall årligen
Lungcancer är en av de dödligaste formerna av cancer, med en överlevnad på endast 15 procent. Förutom tumörer som ursprungligen bildas i lungan är lungan även en av de vanligaste platserna för metastaser. Många lungtumörer går inte att operera och det finns begränsade behandlingsalternativ. Med cirka 2 miljoner diagnoser och 1,8 miljoner dödsfall per år i världen, är behovet mycket stort av nya behandlingar mot lungcancer.
I Sverige dog 3 593 personer över 15 år i lungcancer 2018.
– Därför får patienter ofta höga doser kemoterapeutika (cellgifter) som cirkuleras genom hela kroppen och resulterar i stora biverkningar i andra organ. Ett antal nya behandlingar mot lungcancer har i studier visat sig lovande i labbet, men en stor utmaning har kvarstått: hur man levererar rätt läkemedel specifikt till dessa speciella tumörer som är svåra att nå, förklarar Darcy Wagner, docent och chef för forskningsgruppen Lungbioengineering och regeneration vid Institutionen för experimentell medicinsk vetenskap, Lunds universitet.
Hennes team fokuserar på att utforma nya behandlingar för patienter med lungsjukdomar genom att kombinera teknik, medicin och cellbiologi.
Ny kirurgisk teknik
För att övervinna utmaningen att rikta läkemedlet rätt utvecklade forskarna en ny kirurgisk teknik som introducerar nanopartiklar med läkemedel enbart i lungans blodkärl. Blodkärlen runt och i tumörer är annorlunda än i normala organ. Forskarna använde denna skillnad för att rikta nanopartiklarna till de inre delarna av stora och täta solida lungtumörer. De använde sig av djurmodeller med ett komplett immunsystem och tumörer som liknar de typer av lungtumörer som patienterna har.
– Med hjälp av vår teknik, som vi kallar organ restricted vascular delivery (ORVD), kunde vi hitta lungcancerceller med de introducerade nanopartiklarna inuti. Det har vi inte kunnat göra tidigare i dessa typer av djurmodeller för lungcancer, säger Deniz Bölükbas, postdok och studiens försteförfattare. Resultatet har publicerats i tidskriften Advanced Therapeutics.
Förhindrar skador på friska celler
Dessutom konstruerades nanopartiklarna för att endast frisätta läkemedel på en specifik signal som finns i tumörområdet. Detta minskar risken för att läkemedlen i nanopartikeln orsakar skador i friska lungceller och kan möjliggöra att högre mängder giftiga läkemedel används för att öka antalet dödade tumörceller utan att orsaka oönskade biverkningar.
– Även om smarta nanopartiklar med unika egenskaper kan konstrueras på olika sätt, leder frisläppandet av dem i blodomloppet ofta till en okontrollerad spridning av partiklarna, och det är endast ett fåtal av dem som når de inre delarna av de solida tumörerna. Detta har varit en global utmaning som har hindrat en mer utbredd användning av nanopartikelsystem inom sjukvården, säger Darcy Wagner.
– Detta är ett betydande steg framåt inom behandling av lungcancer, säger Deniz Bölükbas, men det är viktigt att potentialen i denna metod valideras.
Vetenskaplig artikel:
Organ Restricted Vascular Delivery: Organ Restricted Vascular Delivery of Nanoparticles for Lung Cancer Therapy. Advanced Therapeutics 7/2020
Kontakt:
Darcy Wagner, universitetslektor vid Lungbioengineering och regeneration, Lunds universitet, darcy.wagner@med.lu.se
Deniz Bölükbas, postdoktor vid Wallenberg Molecular Medicine Fellow vid Lunds universitet, deniz.bolukbas@med.lu.se
