Mikropartiklar revolutionerar cancerbehandling med kombinerad ljus- och cellgiftsbehandling direkt vid tumören
StockholmForskare vid MIT har gjort ett betydande framsteg inom cancerbehandling genom att utveckla små partiklar som kan placeras i kroppen för att leverera två typer av behandling direkt till tumörer. Denna nya metod kombinerar ljusbaserad terapi med kemoterapi, vilket kan ge färre biverkningar än traditionella cancerbehandlingar. Personer med avancerad cancer, som ofta genomgår många krävande behandlingstillfällen, kan dra nytta av denna teknik för att effektivare hantera snabbt växande tumörer.
Det nya behandlingssystemet injicerar små partiklar direkt i tumörområden för att verka effektivt.
Molybdenum disulfid-nanoskivor används för att effektivt omvandla laserljus till värme. Dessa nanoskivor kombineras med cellgifter som doxorubicin eller violacein. En polymer vid namn polykaprolakton utgör matrisen för mikropartiklarna och möjliggör en kontrollerad frisättning.
Detta partikelsystem har två funktioner och erbjuder flera fördelar. När det aktiveras av en laser, dödar värmen från molybdendisulfid cancerceller och smälter de omgivande polymerpartiklarna. Denna smältprocess frigör kemoterapidroger direkt vid tumören, vilket bidrar till att minska påverkan på resten av kroppen och minskar biverkningar. Ett maskininlärningssystem optimerar lasers inställningar, såsom effekt och tid, för att göra behandlingen så effektiv som möjligt.
Forskare provade ett nytt system på möss med en allvarlig form av bröstcancer. Behandlingen innefattade tre lasersessioner, med tre dagars mellanrum mellan varje. Denna metod lyckades eliminera tumörerna hos de flesta mössen. Möss som fick denna kombinationsbehandling levde längre än de som bara fick en typ av behandling.
Forskningen kan få betydande konsekvenser utöver de första experimenten. Om metoden visar sig effektiv på fler djur och människor, kan den förändra hur vi behandlar solida och spridande tumörer. Metoden kan tillämpas tillsammans med olika cancermediciner och tumörtyper, vilket gör den till ett värdefullt alternativ för cancerbehandling.
AI gör stora framsteg i optimeringen av behandlingar. Genom att använda data kan det skapa behandlingsplaner som är anpassade till varje enskild patient, vilket gör dem mer skräddarsydda och effektiva. Användningen av polycaprolacton, som redan är godkänt av FDA, kan hjälpa dessa behandlingar att snabbare gå från tester till praktisk tillämpning.
Studien publiceras här:
http://dx.doi.org/10.1021/acsnano.4c07843och dess officiella citering - inklusive författare och tidskrift - är
Maria Kanelli, Neelkanth M. Bardhan, Morteza Sarmadi, Behnaz Eshaghi, Shahad K. Alsaiari, William T. Rothwell, Apurva Pardeshi, Dhruv Varshney, Dominique C. De Fiesta, Howard Mak, Virginia Spanoudaki, Nicole Henning, Ashutosh Kumar, Jooli Han, Angela M. Belcher, Robert Langer, Ana Jaklenec. A Machine Learning-Optimized System for Pulsatile, Photo- and Chemotherapeutic Treatment Using Near-Infrared Responsive MoS2-Based Microparticles in a Breast Cancer Model. ACS Nano, 2024; DOI: 10.1021/acsnano.4c07843Dela den här artikeln