Imagine a cancer drug that can burr

Imagine a cancer drug that can burrow into a tumor, seal the exits and detonate a lethal dose of anti-cancer toxins, all while leaving healthy cells unscathed.
MIT researchers have designed a nanoparticle to do just that.
The dual-chamber, double-acting, drug-packing "nanocell" proved effective and safe, with prolonged survival, against two distinct forms of cancers-melanoma and Lewis lung cancer-in mice.
The work will be reported in the July 28 issue of Nature, with an accompanying commentary.
"We brought together three elements: cancer biology, pharmacology and engineering," said Ram Sasisekharan, a professor in MIT's Biological Engineering Division and leader of the research team.
"The fundamental challenges in cancer chemotherapy are its toxicity to healthy cells and drug resistance by cancer cells," Sasisekharan said. "So cancer researchers were excited about anti-angiogenesis," the theory that cutting off the blood supply can starve tumors to death. That strategy can backfire, however, because it also starves tumor cells of oxygen, prompting them to create new blood vessels and instigate metastasis and other self-survival activities.
The next obvious solution would be combining chemotherapy and anti-angiogenesis-dropping the bombs while cutting the supply lines. But combination therapy confronted an inherent engineering problem. "You can't deliver chemotherapy to tumors if you have destroyed the vessels that take it there," Sasisekharan said. Also, the two drugs behave differently and are delivered on different schedules: anti-angiogenics over a prolonged period and chemotherapy in cycles.
"We designed the nanocell keeping these practical problems in mind," he said. Using ready-made drugs and materials, "we created a balloon within a balloon, resembling an actual cell," explains Shiladitya Sengupta, a postdoctoral associate in Sasisekharan's laboratory.
In addition to Sasisekharan and Sengupta, the co-authors are David Eavarone, Ishan Capila and Ganlin Zhao of MIT's Biological Engineering Division; Nicki Watson of the Whitehead Institute for Biomedical Research; and Tanyel Kiziltepe of MIT's Department of Chemistry.
The team loaded the outer membrane of the nanocell with an anti-angiogenic drug and the inner balloon with chemotherapy agents. A "stealth" surface chemistry allows the nanocells to evade the immune system, while their size (200 nanometers) makes them preferentially taken into the tumor. They are small enough to pass through tumor vessels, but too large for the pores of normal vessels.
Once the nanocell is inside the tumor, its outer membrane disintegrates, rapidly deploying the anti-angiogenic drug. The blood vessels feeding the tumor then collapse, trapping the loaded nanoparticle in the tumor, where it slowly releases the chemotherapy.
The team tested this model in mice. The double-loaded nanocell shrank the tumor, stopped angiogenesis and avoided systemic toxicity much better than other treatment and delivery variations.
But it is patient survival and quality of life that really inspire this research, Sasisekharan said. Eighty percent of the nanocell mice survived beyond 65 days, while mice treated with the best current therapy survived 30 days. Untreated animals died at 20.
"It's an elegant technique for attacking the two compartments of a tumor, its vascular system and the cancer cells," said Judah Folkman of Children's Hospital Boston. "This is a very neat approach to drug delivery," said MIT Institute Professor Robert Langer.
The nanocell worked better against melanoma than lung cancer, indicating the need to tweak the design for different cancers. "This model enables us to rationally and systematically evaluate drug combinations and loading mechanisms," says Sasisekharan. "It's not going to stop here. We want to build on this concept.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สมมติยามะเร็งที่สามารถมุดเป็นเนื้องอก ประทับตราออกจากตัว และระเบิดปริมาณสารพิษป้องกันมะเร็ง ยุทธภัณฑ์ทั้งหมดในขณะที่ออกจากเซลล์เพื่อสุขภาพปราศจากอันตรายนักวิจัย MIT ได้ออกแบบ nanoparticle ที่เพียงสองหอการค้า ทำ หน้าที่คู่ บรรจุยา "nanocell" พิสูจน์ประสิทธิภาพ และ ปลอดภัย มีนานต่อการอยู่รอด ฟอร์มแตกต่างกันสองของ melanoma มะเร็งและลูอิสมะเร็งในปอดหนูงานจะมีรายงานในเรื่อง 28 กรกฎาคมธรรมชาติ มีความเห็นผิดมา"เรามาร่วมกันทั้งสามองค์ประกอบ: ชีววิทยาของมะเร็ง เภสัชวิทยา และ วิศวกรรม, " Ram Sasisekharan อาจารย์ในแผนกวิศวกรรมชีวภาพของ MIT และหัวหน้าทีมวิจัยกล่าวว่า การSasisekharan กล่าวว่า "ความท้าทายพื้นฐานในเคมีบำบัดโรคมะเร็งมีความเป็นพิษของเซลล์เพื่อสุขภาพและต่อต้านยาเสพติด โดยเซลล์มะเร็ง "ดังนั้นโรคมะเร็งนักวิจัยตื่นเต้นเกี่ยวกับต่อต้าน angiogenesis ทฤษฎีที่ตัดออกเลือดจัดหาสามารถอดเนื้องอกตาย กลยุทธ์ที่สามารถ backfire อย่างไรก็ตาม เนื่องจากยังดีเซลล์เนื้องอกของออกซิเจน พร้อมท์ให้สร้างหลอดเลือดใหม่ และโมโห metastasis และกิจกรรมอื่น ๆ ที่ตนเองอยู่รอดโซลูชันชัดเจนถัดไปจะสามารถรวมเคมีบำบัดและป้องกัน-angiogenesis-วางระเบิดขณะตัดเส้นอุปทาน แต่ชุดบำบัดเผชิญมีปัญหาทางวิศวกรรมโดยธรรมชาติ Sasisekharan กล่าวว่า "คุณไม่สามารถจัดส่งเคมีบำบัดเนื้องอกถ้าคุณได้ทำลายเรือที่ใช้มี ยัง ยาทั้งสองชนิดทำงานแตกต่างกัน และจัดส่งในตารางอื่น: ต่อต้าน-angiogenics นานและยาเคมีบำบัดในวงจร"เราออกแบบ nanocell รักษาปัญหาทางปฏิบัติเหล่านี้ในจิตใจ เขากล่าวว่า ใช้ยาสำเร็จรูปและวัสดุ "เราสร้างบอลลูนภายในบอลลูน คล้ายเซลล์ความจริง อธิบาย Shiladitya Sengupta รศนักในห้องปฏิบัติการของ SasisekharanSasisekharan และ Sengupta ผู้แต่งร่วมมี David Eavarone, Capila อิชฮัน และ เจียว Ganlin ของ MIT ชีวภาพวิศวกรรมฝ่าย Nicki Watson สถาบัน Whitehead วิจัยทางชีวการแพทย์ และ Tanyel Kiziltepe ของภาควิชาเคมีของ MITทีมโหลดเยื่อนอก nanocell กับตัวยาต่อต้าน angiogenic และบอลลูนภายในกับตัวแทนของเคมีบำบัด Nanocells โยนระบบภูมิคุ้มกัน ในขณะที่ขนาด (200 nanometers) ทำให้พวกเขานำโน้ตเป็นเนื้องอกเป็นเคมีพื้นผิว "ชิงทรัพย์" ได้ จะเล็กพอที่จะผ่านเนื้องอกหลอด แต่ใหญ่เกินไปสำหรับรูขุมขนของเส้นปกติเมื่อ nanocell อยู่ภายในเนื้องอก เมมเบรนของนอก disintegrates ใช้ยา anti angiogenic อย่างรวดเร็ว หลอดเลือดอาหารเนื้องอกแล้วยุบ nanoparticle โหลดในเนื้องอก กับดักที่มันช้าออกการเคมีบำบัดทีมทดสอบรุ่นนี้ในหนู Nanocell โหลดคู่ shrank เนื้องอก angiogenesis หยุด และหลีกเลี่ยงระบบความเป็นพิษดีกว่ารูปแบบอื่น ๆ ของการรักษาและการจัดส่งแต่เป็นความอยู่รอดของผู้ป่วยและคุณภาพชีวิตที่จริง ๆ แรงบันดาลใจให้งานวิจัยนี้ Sasisekharan กล่าวว่า เปอร์เซ็นต์ของหนู nanocell รอดชีวิตเกิน 65 วัน 30 วันรอดชีวิตในขณะที่หนูรักษา ด้วยการรักษาปัจจุบันที่สุด ไม่ถูกรักษาสัตว์ตายที่ 20"มันเป็นเทคนิคการบริการสำหรับโจมตีช่องสองเป็นเนื้องอก เป็นระบบหลอดเลือด และ เซลล์มะเร็ง กล่าวว่า ยูดาห์ Folkman เด็กโรงพยาบาลบอสตัน "นี่คือวิธีการจัดส่งยาเสพติด เป็นสิริมงคล" กล่าวว่า MIT สถาบันศาสตราจารย์โรเบิร์ต LangerNanocell ทำงานดีกับเมลาโนมากว่ามะเร็งปอด การแสดงต้องปรับการออกแบบสำหรับมะเร็งที่แตกต่างกัน "รูปแบบนี้ช่วยให้เราเพื่อลูก และระบบประเมินชุดยาและกลไกการโหลด กล่าวว่า Sasisekharan "ไม่มันจะหยุด เราต้องสร้างแนวคิดนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ลองจินตนาการถึงยาเสพติดโรคมะเร็งที่สามารถมุดเข้าไปในเนื้องอกประทับตราออกและทำให้เกิดการระเบิดตายยาของสารพิษต้านมะเร็งทั้งหมดในขณะที่ออกจากเซลล์ที่มีสุขภาพดีได้รับบาดเจ็บ.
นักวิจัยเอ็มไอทีได้รับการออกแบบอนุภาคนาโนจะทำแค่นั้น.
dual-ห้องดับเบิล ทำหน้าที่บรรจุยาเสพติด "nanocell" พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพและปลอดภัยด้วยการอยู่รอดเป็นเวลานานกับสองรูปแบบที่แตกต่างของการเกิดโรคมะเร็งและเนื้องอกในปอดมะเร็งลูอิสหนู.
การทำงานจะมีการรายงานในฉบับ 28 กรกฎาคมของธรรมชาติที่มีความเห็นประกอบ .
"เรานำมารวมกันสามองค์ประกอบ: ชีววิทยามะเร็งเภสัชวิทยาและวิศวกรรม" กล่าวว่าราม Sasisekharan ศาสตราจารย์ในเอ็มไอทีวิศวกรรมชีวภาพกองและเป็นผู้นำของทีมวิจัย.
"ความท้าทายพื้นฐานในการรักษาด้วยเคมีบำบัดโรคมะเร็งมีความเป็นพิษต่อเซลล์ที่มีสุขภาพดีและความต้านทานต่อยาเสพติด โดยเซลล์มะเร็ง "Sasisekharan กล่าวว่า "ดังนั้นนักวิจัยโรคมะเร็งมีความตื่นเต้นเกี่ยวกับการต่อต้านเจเนซิส" ทฤษฎีที่ว่าตัดการส่งเลือดสามารถอดอาหารเนื้องอกไปสู่ความตาย กลยุทธ์ที่สามารถย้อนกลับมา แต่เพราะมันยังอดเซลล์เนื้องอกของออกซิเจนกระตุ้นให้พวกเขาในการสร้างเส้นเลือดใหม่และก่อให้เกิดการแพร่กระจายและกิจกรรมการอยู่รอดของตัวเองอื่น ๆ .
ทางออกที่ชัดเจนต่อไปจะรวมยาเคมีบำบัดและป้องกัน angiogenesis วางระเบิดในขณะที่ ตัดสายอุปทาน แต่การรักษาด้วยการรวมกันเผชิญหน้ากับปัญหาทางวิศวกรรมโดยธรรมชาติ "คุณไม่สามารถส่งมอบยาเคมีบำบัดเพื่อเนื้องอกถ้าคุณได้ทำลายเรือที่ใช้มันมี" Sasisekharan กล่าวว่า นอกจากนี้ยาทั้งสองทำงานแตกต่างกันและมีการส่งมอบในตารางเวลาที่แตกต่างกัน. angiogenics ต่อต้านมาเป็นระยะเวลานานและเคมีบำบัดในรอบ
"เราได้รับการออกแบบ nanocell การรักษาปัญหาในทางปฏิบัติเหล่านี้ในใจ" เขากล่าว การใช้ยาเสพติดสำเร็จรูปและวัสดุ "เราได้สร้างบอลลูนภายในบอลลูนคล้ายเซลล์ที่เกิดขึ้นจริง" อธิบาย Shiladitya Sengupta, ร่วมหลังปริญญาเอกในห้องปฏิบัติการ Sasisekharan ของ.
นอกจาก Sasisekharan และกุ, ผู้เขียนร่วมเป็นเดวิด Eavarone, Ishan Capila และ Ganlin Zhao ของเอ็มไอทีวิศวกรรมชีวภาพกอง; นิคกิวัตสันของสถาบันเฮดสำหรับการวิจัยทางการแพทย์; และ Tanyel Kiziltepe ของเอ็มไอทีของภาควิชาเคมี.
ทีมโหลดเยื่อหุ้มชั้นนอกของ nanocell กับยาต้านเส้นเลือดและบอลลูนภายในกับตัวแทนยาเคมีบำบัด "ชิงทรัพย์" พื้นผิวทางเคมีช่วยให้ nanocells ที่จะหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายในขณะที่ขนาดของพวกเขา (200 นาโนเมตร) ทำให้พวกเขาได้รับการพิเศษเป็นเนื้องอก มันมีขนาดเล็กพอที่จะผ่านเรือเนื้องอก แต่ขนาดใหญ่เกินไปสำหรับรูขุมขนของเรือปกติ.
เมื่อ nanocell อยู่ภายในเนื้องอกเยื่อหุ้มชั้นนอกของมันพังทลายอย่างรวดเร็วปรับใช้ยาต้านเส้นเลือด การให้อาหารหลอดเลือดเนื้องอกแล้วยุบดักอนุภาคนาโนโหลดในเนื้องอกที่มันช้าออกยาเคมีบำบัด.
ทีมทดสอบรุ่นนี้ในหนู nanocell ดับเบิลโหลดหดตัวเนื้องอกหยุดเจเนซิสและหลีกเลี่ยงความเป็นพิษต่อระบบดีกว่ารูปแบบการรักษาอื่น ๆ และการจัดส่ง.
แต่มันก็เป็นความอยู่รอดของผู้ป่วยและคุณภาพของชีวิตที่สร้างแรงบันดาลใจจริงๆงานวิจัยนี้ Sasisekharan กล่าวว่า แปดสิบเปอร์เซ็นต์ของหนู nanocell รอดชีวิตเกิน 65 วันในขณะที่หนูรับการรักษาด้วยการรักษาดีที่สุดในปัจจุบันรอดชีวิต 30 วัน สัตว์ที่ได้รับการรักษาเสียชีวิตที่ 20.
"มันเป็นเทคนิคที่สง่างามสำหรับการโจมตีสองช่องของเนื้องอก, ระบบหลอดเลือดและเซลล์มะเร็ง" ยูดาห์ Folkman ของโรงพยาบาลเด็กบอสตันกล่าวว่า "นี่เป็นวิธีการอย่างมากเพื่อการส่งมอบยาเสพติด" สถาบันเอ็มไอทีศาสตราจารย์โรเบิร์ตแลงเกอร์กล่าว.
nanocell ทำงานได้ดีกับเนื้องอกมะเร็งปอดมากกว่าแสดงให้เห็นความจำเป็นในการปรับแต่งการออกแบบสำหรับโรคมะเร็งที่แตกต่างกัน "รุ่นนี้ช่วยให้เราสามารถมีเหตุผลและเป็นระบบประเมินผลการผสมยาเสพติดและกลไกการโหลด" Sasisekharan กล่าวว่า "มันจะไม่หยุดที่นี่. เราต้องการที่จะสร้างแนวความคิดนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

คิดถึงยาโรคมะเร็งที่สามารถชอนไชเข้าไปในเนื้องอก ปิดทางออกและระเบิดพิษ พิษของยาต้านมะเร็ง , ทั้งหมดในขณะที่ออกจากเซลล์มีสุขภาพดีอย่างปลอดภัย
นักวิจัย MIT ได้รับการออกแบบสำหรับการทำเพียงแค่ว่า .
สองห้อง Double Acting , ยาบรรจุ " นาโนเซลล์ " พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพและปลอดภัย ถ้าปล่อยให้รอดกับสองรูปแบบที่แตกต่างกันของโรคมะเร็ง melanoma และลูอิสโรคมะเร็งปอดหนู
งานนี้จะรายงานใน 28 กรกฎาคมปัญหาของธรรมชาติ กับการประกอบความเห็น .
" เรา มาด้วยกันสามองค์ประกอบ : ชีววิทยามะเร็ง , เภสัชวิทยา และ วิศวกรรม กล่าวว่า แรม ซาซิเซการัน , อาจารย์ใน MIT วิศวกรรมชีวภาพ กอง และหัวหน้าของ ทีมวิจัย
" ความท้าทายพื้นฐานในมะเร็งที่มีพิษต่อเซลล์มีสุขภาพดี และการดื้อยา โดยเซลล์มะเร็ง” ซาซิเซการันกล่าว ดังนั้นนักวิจัยโรคมะเร็งตื่นเต้นเรื่อง anti เจเนซิส " ทฤษฎีที่ตัดเลือดอดเนื้องอกตาย กลยุทธ์ที่สามารถ backfire เพราะมันยังไม่ให้เซลล์มะเร็งของออกซิเจนแจ้งการสร้างหลอดเลือดใหม่และกระตุ้นการแพร่กระจายและกิจกรรมอื่น ๆด้วยตนเองเพื่อความอยู่รอด
โซลูชั่นต่อไปชัดเจนจะรวมยาเคมีบำบัด และต่อต้านเจเนซิสปล่อยระเบิดขณะตัดเสบียง . แต่การรวมกันของการเผชิญปัญหาวิศวกรรมโดยธรรมชาติ " คุณไม่สามารถให้เคมีบำบัดเนื้องอกถ้าคุณได้ทำลายเรือที่ใช้มัน" ซาซิเซการันกล่าว นอกจากนี้ ยาทั้งสองตัวต่างกัน และจะส่งในตารางเวลาที่แตกต่างกัน : ต่อต้าน angiogenics มากกว่าระยะเวลานานและเคมีบำบัดในรอบ .
" เราออกแบบนาโนเซลล์รักษาเหล่านี้ในทางปฏิบัติปัญหาในใจ " เขากล่าว การใช้ยาสำเร็จรูปและวัสดุ " เราสร้างบอลลูนภายในบอลลูน คล้ายเซลล์จริง อธิบายว่า " เซนคุปตา shiladitya ,เชื่อมโยงปริญญาเอกในห้องปฏิบัติการ ซาซิเซการัน .
นอกจากนี้ ซาซิเซการัน และเซนคุปตา , ผู้เขียนเดวิด eavarone Co , และ ishan capila ganlin Zhao ของ MIT วิศวกรรมชีวภาพกอง ; Nicki วัตสันของสถาบัน whitehead เพื่อการวิจัยทางการแพทย์ และ tanyel kiziltepe ของ MIT ภาควิชาเคมี .
ทีมโหลด เยื่อหุ้มด้านนอกของนาโนเซลล์กับการต่อต้านยาเสพติด และ angiogenic บอลลูนด้านในกับตัวแทนเคมีบำบัด " ชิงทรัพย์ " เคมีพื้นผิวช่วยให้ nanocells เพื่อหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกัน ในขณะที่ขนาดของพวกเขา ( 200 นาโนเมตร ) ทำให้พวกเขา preferentially ถ่ายเป็นเนื้องอก พวกเขามีขนาดเล็กพอที่จะผ่านเนื้องอกหลอดเลือด แต่มันใหญ่กว่ารูของเส้นเลือดปกติ
.เมื่อนาโนเซลล์อยู่ภายในเนื้องอก ช่วยสลายเยื่อชั้นนอกของมันอย่างรวดเร็ว angiogenic การต่อต้านยาเสพติด หลอดเลือดเลี้ยงเนื้องอกแล้วยุบดักโหลดสำหรับในเนื้องอก ซึ่งมันค่อยๆ ปล่อยยาเคมีบำบัด .
ทีมทดสอบรุ่นนี้ในหนู คู่หน้าโหลดนาโนเซลล์เนื้องอกหยุด angiogenesis และหลีกเลี่ยงให้เกิดความเป็นพิษมากดีกว่าการรักษาอื่น ๆ และจัดส่งรูปแบบ .
แต่มันคือการอยู่รอดของผู้ป่วยและคุณภาพของชีวิตที่เป็นแรงบันดาลใจจริงๆ งานวิจัยนี้ ซาซิเซการันกล่าว ร้อยละแปดสิบของนาโนเซลล์หนูรอดเกิน 65 วัน ในขณะที่หนูปฏิบัติกับการบำบัดปัจจุบันดีที่สุด รอดมาได้ 30 วัน สัตว์ดิบตาย
20" มันเป็นเทคนิคที่หรูหราสำหรับการโจมตีสองช่องเป็นเนื้องอกของระบบหลอดเลือดและเซลล์มะเร็งกล่าวว่า " ยูดาห์ Folkman ของโรงพยาบาลเด็กบอสตัน . นี่เป็นวิธีที่สะอาดเพื่อส่งยา , " กล่าวว่าศาสตราจารย์ของสถาบัน MIT โรเบิร์ต แลงเกอร์
นาโนเซลล์ได้ดีกว่ากับเนื้องอกมะเร็งปอด ซึ่งต้องปรับแต่งออกแบบสำหรับมะเร็งที่แตกต่างกัน" รุ่นนี้ ช่วยให้เราได้ และมีระบบประเมินยาสูตรผสมและการโหลดกลไก " บอกว่า ซาซิเซการัน " มันไม่ได้หยุดที่นี่ เราต้องการที่จะสร้างบนแนวคิดนี้