在对小鼠的一项研究中，麻省理工学院的化学家证明，他们的多药纳米颗粒比以相同比例给药但不受颗粒束缚的药物更能缩小肿瘤。他们的纳米粒子平台有可能被部署用于提供针对多种癌症的药物组合。
研究人员写道：“由于药物分子的不同物理特性，癌症疗法通常具有较窄的治疗指数，并且涉及潜在的次优组合。”“纳米医学平台可以应对这些挑战，但尚不清楚协同自由药物比率是否转化为纳米载体，以及具有多种药物的纳米载体是否优于相同剂量的单一药物纳米载体的混合物。在这里，我们报告了一个瓶刷前药(BPD)平台，旨在在多发性骨髓瘤治疗的背景下回答这些问题。”
“人们对寻找癌症的协同联合疗法很感兴趣，这意味着它们利用了癌细胞的一些潜在机制，使它们能够更有效地杀死癌细胞，但通常我们不知道正确的比例是多少，”Jeremiah解释说。约翰逊博士，麻省理工学院化学教授，也是该研究的资深作者之一。
多年来，约翰逊的实验室一直致力于研究设计用于携带多种药物的聚合物纳米颗粒。在这项新研究中，他和他的团队专注于洗瓶刷状颗粒。
“如果我们想制造一种含有两种药物或三种药物或任意数量药物的洗瓶刷，我们只需要合成那些不同的药物偶联单体，将它们混合在一起，然后进行聚合。由此产生的洗瓶刷与只有一种药物的洗瓶刷具有完全相同的大小和形状，但现在它们可以分布两种、三种或任何你想要的药物，”约翰逊说。
研究人员首先测试了仅携带一种药物的颗粒：硼替佐米，用于治疗多发性骨髓瘤，这是一种影响一种称为浆细胞的B细胞的癌症。硼替佐米是一种蛋白酶体抑制剂，一种防止癌细胞分解它们产生的过量蛋白质的药物。
硼替佐米本身倾向于在红细胞中积聚，红细胞具有高蛋白酶体浓度。然而，当研究人员将他们的洗瓶刷前药版本给予小鼠时，他们发现这些颗粒主要积聚在浆细胞中，因为洗瓶刷结构可以保护药物不被立即释放，使其能够循环足够长的时间以到达目标。
“如果你将三种药物注射到体内，这些药物以正确比例同时到达癌细胞的可能性非常低。这些药物具有不同的特性，导致它们去往不同的地方，这极大地阻碍了这些已确定的协同药物比例的转化，”约翰逊说。
在对多发性骨髓瘤的两种小鼠模型进行的测试中，研究人员观察到，与以相同比例给予的游离药物和三种不同的单一药物洗瓶刷的混合物相比，具有协同比例的三种药物洗瓶刷显着抑制了肿瘤生长。
“我们很高兴看到bortezomibbottlebrush前药本身就是一种优秀的药物，与bortezomib相比显示出更高的疗效和安全性，这促使我们尝试将这种分子作为下一代蛋白酶体抑制剂引入临床”约翰逊说。“它具有与硼替佐米完全不同的特性，使您能够拥有更广泛的治疗指数来治疗硼替佐米以前未使用过的癌症。”
Johnson的实验室还致力于使用这些颗粒来传递治疗性抗体和药物，并将它们与更大的颗粒结合起来，从而传递信使RNA和药物分子。“这个平台的多功能性为我们提供了创造新组合的无限机会，”他补充道。