针对癌症细胞破坏而留下健康的——已经癌症纳米的新兴领域的承诺。但是一项新的分析从U T生物材料与生物医学工程研究所(IBBME)表明,到目前为止进展有限,需要新的策略如果承诺成为现实。
“使用工程纳米颗粒的研究提供直接向肿瘤癌症药物一直稳步增长在过去的十年里,但是很少有配方用于病人。问题是为什么?”沃伦教授说陈(IBBME、化学、MSE),资深作者在自然评论回顾今天发表的论文材料。“我们觉得现在是时候看看更密切的领域。”
陈和他的同事分析了117年发表的论文记录了各种纳米粒子肿瘤的输出效率,注入纳米颗粒的比例,达到他们的目标。令他们吃惊的是,他们发现注入纳米颗粒的平均价值约0.7%达到他们的目标,而这一数字并没有改变在过去的十年。“如果纳米颗粒不交付给肿瘤,他们不能像设计的那样对许多纳米药物,”Chan表示。
更令人惊讶的是,改变纳米颗粒本身的净输出效率的影响微乎其微。“研究人员已经尝试了不同的材料和纳米颗粒大小,不同的表面涂层,不同的形状,但所有这些变化导致没有区别,或只有微小的差异,”斯蒂芬·威廉说,陈博士后研究员的实验室和论文的主要作者。“这些结果表明,我们必须思考机制所涉及的生物学和纳米颗粒的交付过程,而不仅仅是改变特点。”
威廉指出纳米颗粒有一些优势。与化疗药物在体内无处不在,药物由纳米颗粒积累多一些器官和少。这可能是有益的:例如,一个目前的治疗使用纳米粒子称为抗癌药物阿霉素脂质体来封装。
这个封装心中降低阿霉素的积累,从而减少毒性而自行管理药物。
不幸的是,大多数的注入纳米粒子,包括脂质体,在肝脏、脾脏和肾脏,这是合乎逻辑的,因为这些器官的工作从血液中清除外来物质和毒素。这表明,为了防止纳米颗粒过滤的血液肿瘤达到目标之前,研究人员可能控制这些器官与纳米粒子的相互作用。
可能有一个最优粒子表面化学、大小或形状需要访问每个类型的器官或组织。作者在追求一个策略包括工程纳米颗粒可以动态响应的条件在体内通过改变它们的表面或其他属性,本质上就像蛋白质。这可能帮助他们避免被过滤掉的器官如肝脏,但同时最优属性需要进入肿瘤。
更一般的,作者认为,为了提高纳米颗粒输送效率,系统和协调的长期战略是必要的。建立一个坚实的基础为癌症纳米领域的研究人员将需要了解更多关于纳米粒子之间的相互作用和比他们今天做身体的各种器官。为此,陈教授的实验室开发了可视化这些交互技术在整个器官使用3 d光学显微镜,在ACS Nano发表的一项研究。
除此之外,团队建立了一个开放的在线数据库,称为癌症纳米存储库,使数据的收集和分析纳米粒子从任何研究输出效率,无论它在哪里发表。团队已经上传最新论文收集的数据,但是当数据库6月上线,来自世界各地的研究人员将能够增加他们的数据和他们感兴趣的特定区域进行实时分析。
“这是一个巨大的挑战来收集和找到方法来总结数据从一个十年的研究,本文将对该领域的研究人员非常有用,”朱莉奥迪特(IBBME)教授说,这项研究的合作者。
威廉说,有很长的路要走,以改善癌症纳米药物的临床翻译,但他的乐观的结果。“从第一个脂质体在1965年出版时第一个被批准用于治疗癌症,花了30年,”他说。“2016年,我们已经有大量的数据,所以有机会,新的癌症纳米药物临床使用的翻译可能会快得多。我们的分析提供了一个“现实”检查癌症纳米和当前状态的识别一个特定的研究领域,需要调查,确保将有一个快速的纳米医学临床翻译的发展。”
