Re-engineering Fat Cells To Deliver Cancer-fighting Drugs / Reingegnerizzazione delle cellule adipose per fornire farmaci antitumorali
Re-engineering Fat Cells To Deliver Cancer-fighting Drugs / Reingegnerizzazione delle cellule adipose per fornire farmaci antitumorali
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
In a study with mice, researchers at the UCLA Jonsson Comprehensive Cancer Center have identified a new mechanism for delivering a drug that can help stop tumors from growing and keep cancer from recurring. The scientists found that they could reengineer adipocytes — fat cells that provide fatty acids with the energy needed for tumors to grow and spread — to reverse their role in tumor development and deliver cancer-fighting drugs directly to the area of the body immediately surrounding the tumor.
BACKGROUND
Although there have been many improvements over the past decade in treatment techniques for solid tumor cancers (which include immune-based therapies), cancer often recurs and it can be even more aggressive after therapy. To prevent cancer from recurring, drugs need to be delivered directly to the tumor.
The researchers theorized that because fat cells are plentiful in the human body and can be easily isolated and purified, they could potentially serve as an efficient drug delivery system. However, tumor cells cause fat cells to release the fatty acids that support tumor growth. To overcome that issue, the researchers added cancer-fighting drugs (doxorubicin) to the fat cells, making them function like Trojan horses once they reach the tumor.
METHOD
The team tested the new drug delivery system by using UCLA-engineered fat cells to carry lipid-linked doxorubicin, a chemotherapy drug commonly used to treat cancer, and found the drug was able to successfully load into the lipid droplets consisting of an anticancer fatty acid within the fat cells. Linking the fat-soluble lipid molecule to doxorubicin can help reduce toxicity of the drug toward fat cells and enhance drug loading capability inside the fat cells. Once injected such fat cells into the tumor site or surgical site with residual tumor tissues, the encapsulated anticancer doxorubicin and fatty acid can be gradually released toward the tumor cells through lipid metabolism, subsequently inhibiting tumor growth and recurrence. Inside tumor cells, the lipid linked to doxorubicin can be effectively cleaved to show the killing effect of doxorubicin.
IMPACT
By utilizing fat cells with a therapeutic capsule, the team was able to demonstrate that the lipid metabolism pathway can be used to deliver drugs directly to solid tumors. The approach could not only be useful for delivering cancer drugs to tumors, but could potentially be applied to other lipid metabolism related diseases.
BACKGROUND
Although there have been many improvements over the past decade in treatment techniques for solid tumor cancers (which include immune-based therapies), cancer often recurs and it can be even more aggressive after therapy. To prevent cancer from recurring, drugs need to be delivered directly to the tumor.
The researchers theorized that because fat cells are plentiful in the human body and can be easily isolated and purified, they could potentially serve as an efficient drug delivery system. However, tumor cells cause fat cells to release the fatty acids that support tumor growth. To overcome that issue, the researchers added cancer-fighting drugs (doxorubicin) to the fat cells, making them function like Trojan horses once they reach the tumor.
METHOD
The team tested the new drug delivery system by using UCLA-engineered fat cells to carry lipid-linked doxorubicin, a chemotherapy drug commonly used to treat cancer, and found the drug was able to successfully load into the lipid droplets consisting of an anticancer fatty acid within the fat cells. Linking the fat-soluble lipid molecule to doxorubicin can help reduce toxicity of the drug toward fat cells and enhance drug loading capability inside the fat cells. Once injected such fat cells into the tumor site or surgical site with residual tumor tissues, the encapsulated anticancer doxorubicin and fatty acid can be gradually released toward the tumor cells through lipid metabolism, subsequently inhibiting tumor growth and recurrence. Inside tumor cells, the lipid linked to doxorubicin can be effectively cleaved to show the killing effect of doxorubicin.
IMPACT
By utilizing fat cells with a therapeutic capsule, the team was able to demonstrate that the lipid metabolism pathway can be used to deliver drugs directly to solid tumors. The approach could not only be useful for delivering cancer drugs to tumors, but could potentially be applied to other lipid metabolism related diseases.
ITALIANO
In uno studio con topi, i ricercatori del Centro completo per il cancro dell'UCLA Jonsson hanno identificato un nuovo meccanismo per la consegna di un farmaco che può aiutare a fermare la crescita dei tumori e impedire che il cancro si ripeta. Gli scienziati hanno scoperto che potrebbero riprogettare gli adipociti - cellule adipose che forniscono agli acidi grassi l'energia necessaria per la crescita e la diffusione dei tumori - per invertire il loro ruolo nello sviluppo del tumore e consegnare farmaci antitumorali direttamente nell'area del corpo immediatamente circostante il tumore .
SFONDO
Sebbene ci siano stati molti miglioramenti negli ultimi dieci anni nelle tecniche di trattamento dei tumori solidi del tumore (che includono terapie a base immunitaria), il cancro si ripresenta spesso e può essere ancora più aggressivo dopo la terapia. Per prevenire il ripetersi del cancro, i farmaci devono essere consegnati direttamente al tumore.
I ricercatori hanno teorizzato che, poiché le cellule adipose sono abbondanti nel corpo umano e possono essere facilmente isolate e purificate, potrebbero potenzialmente fungere da efficiente sistema di rilascio dei farmaci. Tuttavia, le cellule tumorali inducono le cellule adipose a rilasciare gli acidi grassi che supportano la crescita tumorale. Per ovviare a questo problema, i ricercatori hanno aggiunto farmaci antitumorali (doxorubicina) alle cellule adipose, facendole funzionare come cavalli di Troia quando raggiungono il tumore.
METODO
Il gruppo ha provato il nuovo sistema di rilascio di farmaci utilizzando cellule adipose progettate dall'UCLA per trasportare la doxorubicina legata ai lipidi, un farmaco chemioterapico comunemente usato per curare il cancro, e ha scoperto che il farmaco è stato in grado di essere caricato con successo nelle goccioline lipidiche costituite da un acido grasso antitumorale all'interno delle cellule adipose. Collegare la molecola lipidica liposolubile alla doxorubicina può aiutare a ridurre la tossicità del farmaco verso le cellule adipose e migliorare la capacità di caricamento del farmaco all'interno delle cellule adipose. Una volta iniettate tali cellule adipose nel sito del tumore o nel sito chirurgico con tessuti tumorali residui, la doxorubicina e l'acido grasso antitumorali incapsulati possono essere rilasciati gradualmente verso le cellule tumorali attraverso il metabolismo lipidico, inibendo successivamente la crescita e la recidiva del tumore. All'interno delle cellule tumorali, il lipide legato alla doxorubicina può essere efficacemente suddiviso per mostrare l'effetto di uccisione della doxorubicina.
IMPATTO
Utilizzando le cellule adipose con una capsula terapeutica, il gruppo è stato in grado di dimostrare che la via del metabolismo lipidico può essere utilizzata per fornire farmaci direttamente ai tumori solidi. L'approccio potrebbe non solo essere utile per fornire farmaci antitumorali ai tumori, ma potrebbe essere potenzialmente applicato ad altre malattie correlate al metabolismo lipidico.
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