1
990 Tidsskr Nor Legeforen nr. 11, 2016; 136 FRA ANDRE TIDSSKRIFTER Selektivt drap av kreftceller med nanoteknologi990 En nanopartikkelgenerator frigir cytotoksisk medisin i kreftceller og bed- rer overlevelsen hos mus injisert med metastaseceller fra mennesker. Ved kreftbehandling bør cytotoksiske lege- midler helst anrikes i tumor. En ny studie med mus viser at det er mulig å få dette til med porøse silikonpartikler (2,5 0,7 m) lastet med legemidler (1). Partiklene ble inji- sert intravenøst til mus med lungemetastaser fra humane kreftceller. Porene inneholdt doksorubicin koblet til sidekjedene i en poly- mer av glutaminsyre. Partiklenes størrelse og form gjorde at de slo seg ned på endotelet i lever og lunge, begge vanlige metastaseorga- ner. Der fungerte de som depot for frisettelse av mindre partikler, som ble visualisert som 30 – 80 nm store partikler, hver lastet med ca. 16 doksorubicinmolekyler, og som kunne tas opp i kreftcellene ved endocytose. I det sure miljøet nær cellekjernen ble den pH-sensi- tive bindingen mellom polymeren og dok- sorubicinet spaltet, slik at det unngikk å bli fjernet av membranpumper ved celleoverfla- ten. Denne nanopartikkelgeneratoren drepte kreftceller bedre enn liposomalt doksorubi- cin, en tidligere godkjent nanoformulering, og den skadet ikke hjertemuskulaturen, slik fritt doksorubicin gjør. 40 – 50 % av musene ble helbredet. – Bruken av nanoteknologi innen kreft- behandling har et stort potensial for å for- bedre terapien og redusere systemisk toksi- sitet, sier postdoktor Sanko Nguyen ved Farmasøytisk institutt, Universitetet i Oslo, og forskergruppen Sitedel, som utvikler nye stedsspesifikke legemiddelsystemer ved bruk av nanoteknologi. – Til tross for høy forskningsaktivitet på dette området har utilstrekkelig doseakku- mulering i tumor vært et stort problem for videreutvikling til klinisk fase. Denne stu- dien viser at en multifunksjonell formulering trinnvis kan overvinne spesifikke biologiske barrierer mot levering av nanomedisinen. Dette er en meget avansert, men spennende strategi og svært lovende i dyremodeller. Det gjenstår å se om lignende positive resultater kan reproduseres hos mennesker og om kon- septet kan overføres til klinisk bruk, sier Nguyen. Haakon B. Benestad Universitetet i Oslo Litteratur 1. Xu R, Zhang G, Mai J et al. An injectable nanopar- ticle generator enhances delivery of cancer thera- peutics. Nat Biotechnol 2016; 34: 414 – 8. Redigering av DNA ved genetisk sykdom? 990 Ved bruk av genredigeringsverk- tøyet CRISPER/Cas9 kan man endre DNA. Dette kan tenkes å gi terapeutiske muligheter ved gene- tiske sykdommer som skyldes en mutasjon, slik som Duchennes muskeldystrofi. Duchennes muskeldystrofi er en alvorlig syk- dom med debut i tidlig barnealder. Sykdom- men skyldes mutasjoner i genet som koder for dystrofin, et protein som beskytter mus- kelfibrene. I to studier som nylig er publisert i tidsskriftet Science, benyttet man en muse- modell for sykdommen, kalt mdx, og gen- redigeringsverktøyet CRISPER/Cas 9 (1, 2). Modellen har en kjent mutasjon i ekson 23 som fører til tap av dystrofin. Syntetiske guide-RNA-er ble designet for å styre Cas9, en nuklease som kan kutte i DNA, slik at ekson 23 ble fjernet og en forkortet versjon av dystrofin ble produsert. I de to studiene ble det i modellmus gjort en injeksjon med guide-RNA sammen med komponenter som trengs for å aktivere Cas9 henholdsvis intramuskulært og intraperito- nealt. Modifisert dystrofin var uttrykt i hele den injiserte muskelen åtte uker etter den intramuskulære injeksjonen og i alle hjerte- og skjelettmuskler tre uker etter den intra- peritoneale injeksjonen. – Det har lenge vært arbeidet med gen- terapi ved Duchennes muskeldystrofi, sier Magnhild Rasmussen, som er overlege ved Barneavdeling for nevrofag og Enhet for medfødte og arvelige nevromuskulære til- stander, Oslo universitetssykehus. – Flere metoder for å modifisere effekten av mutasjo- nene er under klinisk utprøvning. En av dem går ut på å få ribosomene til å ignorere prema- ture stoppkodoner. Her er et preparat med betinget godkjenning allerede på markedet. Eksonoverhopping (exon skipping) er en annen metode, der er det avlesingen av DNA som manipuleres. Slike metoder fungerer ved utvalgte mutasjoner der målet som her er å få et mer funksjonelt dystrofin i muskelcellene. CRISPER/Cas9 har likhetstrekk med eksono- verhopping, men kan trolig dekke flere muta- sjoner. Metoden kan virke lovende, men etisk sett noe mer problematisk ved at det gjøres irreversible endringer i DNA – fordi man foreløpig vet lite om eventuelle bivirkninger hos mennesker. Ruth Halsne Tidsskriftet Litteratur 1. Nelson CE, Hakim CH, Ousterout DG et al. In vivo genome editing improves muscle function in a mouse model of Duchenne muscular dystrophy. Science 2016; 351: 403 – 7. 2. Tabebordbar M, Zhu K, Cheng JK et al. In vivo gene editing in dystrophic mouse muscle and muscle stem cells. Science 2016; 351: 407 – 11. Illustrasjonsfoto: Science Photo Library

Selektivt drap av kreftceller med nanoteknologi

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Selektivt drap av kreftceller med nanoteknologi

990 Tidsskr Nor Legeforen nr. 11, 2016; 136

FRA ANDRE TIDSSKRIFTER

Selektivt drap av kreftceller med nanoteknologi990

En nanopartikkelgenerator frigir cytotoksisk medisin i kreftceller og bed-

rer overlevelsen hos mus injisert med metastaseceller fra mennesker.

Ved kreftbehandling bør cytotoksiske lege-midler helst anrikes i tumor. En ny studiemed mus viser at det er mulig å få dette tilmed porøse silikonpartikler (2,5 0,7 m)lastet med legemidler (1). Partiklene ble inji-sert intravenøst til mus med lungemetastaserfra humane kreftceller. Porene inneholdtdoksorubicin koblet til sidekjedene i en poly-mer av glutaminsyre. Partiklenes størrelse ogform gjorde at de slo seg ned på endotelet i

lever og lunge, begge vanlige metastaseorga-ner. Der fungerte de som depot for frisettelseav mindre partikler, som ble visualisert som30 – 80 nm store partikler, hver lastet med ca.16 doksorubicinmolekyler, og som kunne tasopp i kreftcellene ved endocytose. I det suremiljøet nær cellekjernen ble den pH-sensi-tive bindingen mellom polymeren og dok-sorubicinet spaltet, slik at det unngikk å blifjernet av membranpumper ved celleoverfla-

ten. Denne nanopartikkelgeneratoren dreptekreftceller bedre enn liposomalt doksorubi-cin, en tidligere godkjent nanoformulering,og den skadet ikke hjertemuskulaturen, slikfritt doksorubicin gjør. 40 – 50 % av museneble helbredet.

– Bruken av nanoteknologi innen kreft-behandling har et stort potensial for å for-bedre terapien og redusere systemisk toksi-sitet, sier postdoktor Sanko Nguyen vedFarmasøytisk institutt, Universitetet i Oslo,og forskergruppen Sitedel, som utvikler nyestedsspesifikke legemiddelsystemer ved brukav nanoteknologi.

– Til tross for høy forskningsaktivitet pådette området har utilstrekkelig doseakku-mulering i tumor vært et stort problem forvidereutvikling til klinisk fase. Denne stu-dien viser at en multifunksjonell formuleringtrinnvis kan overvinne spesifikke biologiskebarrierer mot levering av nanomedisinen.Dette er en meget avansert, men spennendestrategi og svært lovende i dyremodeller. Detgjenstår å se om lignende positive resultaterkan reproduseres hos mennesker og om kon-septet kan overføres til klinisk bruk, sierNguyen.

Haakon B. BenestadUniversitetet i Oslo

Litteratur1. Xu R, Zhang G, Mai J et al. An injectable nanopar-

ticle generator enhances delivery of cancer thera-peutics. Nat Biotechnol 2016; 34: 414 – 8.

Redigering av DNA ved genetisk sykdom?990

Ved bruk av genredigeringsverk-

tøyet CRISPER/Cas9 kan man

endre DNA. Dette kan tenkes å gi

terapeutiske muligheter ved gene-

tiske sykdommer som skyldes en

mutasjon, slik som Duchennes

muskeldystrofi.

Duchennes muskeldystrofi er en alvorlig syk-dom med debut i tidlig barnealder. Sykdom-men skyldes mutasjoner i genet som koderfor dystrofin, et protein som beskytter mus-kelfibrene. I to studier som nylig er publiserti tidsskriftet Science, benyttet man en muse-modell for sykdommen, kalt mdx, og gen-redigeringsverktøyet CRISPER/Cas 9 (1, 2).Modellen har en kjent mutasjon i ekson 23som fører til tap av dystrofin. Syntetiskeguide-RNA-er ble designet for å styre Cas9,en nuklease som kan kutte i DNA, slik at

ekson 23 ble fjernet og en forkortet versjonav dystrofin ble produsert.

I de to studiene ble det i modellmus gjorten injeksjon med guide-RNA sammen medkomponenter som trengs for å aktivere Cas9henholdsvis intramuskulært og intraperito-nealt. Modifisert dystrofin var uttrykt i heleden injiserte muskelen åtte uker etter denintramuskulære injeksjonen og i alle hjerte-og skjelettmuskler tre uker etter den intra-peritoneale injeksjonen.

– Det har lenge vært arbeidet med gen-terapi ved Duchennes muskeldystrofi, sierMagnhild Rasmussen, som er overlege vedBarneavdeling for nevrofag og Enhet formedfødte og arvelige nevromuskulære til-stander, Oslo universitetssykehus. – Fleremetoder for å modifisere effekten av mutasjo-nene er under klinisk utprøvning. En av demgår ut på å få ribosomene til å ignorere prema-ture stoppkodoner. Her er et preparat medbetinget godkjenning allerede på markedet.Eksonoverhopping (exon skipping) er en

annen metode, der er det avlesingen av DNAsom manipuleres. Slike metoder fungerer vedutvalgte mutasjoner der målet som her er å fået mer funksjonelt dystrofin i muskelcellene.CRISPER/Cas9 har likhetstrekk med eksono-verhopping, men kan trolig dekke flere muta-sjoner. Metoden kan virke lovende, men etisksett noe mer problematisk ved at det gjøresirreversible endringer i DNA – fordi manforeløpig vet lite om eventuelle bivirkningerhos mennesker.

Ruth HalsneTidsskriftet

Litteratur1. Nelson CE, Hakim CH, Ousterout DG et al. In vivo

genome editing improves muscle function in a mouse model of Duchenne muscular dystrophy. Science 2016; 351: 403 – 7.

2. Tabebordbar M, Zhu K, Cheng JK et al. In vivo gene editing in dystrophic mouse muscle and muscle stem cells. Science 2016; 351: 407 – 11.

Illustrasjonsfoto: Science Photo Library