在超过90%的转移性癌症治疗失败的病例中,原因是癌症对所使用的药物有抗药性。为了治疗耐药肿瘤,医生通常同时使用多种药物,这种做法被称为联合治疗。他们面临的最大挑战之一是,从大量可用的药物中,确定哪种比例和组合最适合每位患者。

加州大学洛杉矶分校牙科学院口腔生物学和医学教授Dean Ho博士和加州大学洛杉矶分校Henry Samueli工程与应用科学学院机械工程学教授Chih-Ming Ho博士开发了一种革命性的方法,将传统药物和纳米技术增强药物结合起来,创造出更安全、更有效的治疗方法。他们的研究结果发表在同行评议期刊上。

该论文的共同通讯作者Chih-Ming Ho和他的团队已经开发出一种强大的新工具来解决癌症患者的耐药性和剂量挑战。这个工具,反馈系统控制。II,或FSC。II,考虑药物功效测试并分析细胞和其他生物系统的物理特性,以创建个性化的“地图”,显示最有效和最安全的药物剂量组合。

目前,医生利用人们的遗传信息来确定可能的最佳联合疗法,当癌细胞中的基因发生突变时,这种疗法可能会使治疗变得困难或不可能。这项新技术不依赖于基因信息,这使得在突变出现时可以快速修改治疗方法:不再起作用的药物可以被替代,FSC。我可以立即推荐一个新的组合。

“药物组合通常是使用剂量递增设计的,”该研究的共同通讯作者、牙科学院简和杰里温特劳布重建生物技术中心的联合主任Dean Ho说。“到目前为止,还没有一种系统的方法来知道在哪里可以找到最佳的药物组合,而可能的药物剂量组合几乎是无限的。FSC。II规避了所有这些问题,并确定了最佳的治疗策略。”

研究人员证明了FSC识别的组合。II可以治疗多种耐药程度不同的乳腺癌。他们对常用的抗癌药阿霉素、米托蒽醌、博来霉素和紫杉醇进行了评估,发现当癌细胞在它们有机会发挥作用之前将它们排出体外时,所有这些药物都可能失效。

研究人员还研究了纳米钻石的使用,使联合治疗更加有效。纳米钻石是传统采矿和精炼作业的副产品,它具有多种特性,可以使药物紧密地附着在其表面,使癌细胞更难消灭它们,并允许有毒药物在更长的时间内施用。

使用纳米钻石治疗癌症是由生物工程教授、加州大学洛杉矶分校琼森综合癌症中心和加州纳米系统研究所的成员Dean Ho首创的。

他说:“这项研究有能力颠覆纳米或非纳米药物的开发。”“尽管FSC。II现在使我们能够快速确定优化的药物组合,这不仅仅是发现新组合的速度。这是一种系统的方法,我们可以控制和优化不同的治疗结果,从而设计出最有效的药物。”

研究发现,FSC。使用纳米金刚石的优化药物组合比仅使用优化药物的组合更安全、更有效。优化的纳米药物组合也优于随机设计的纳米药物组合。

“这种优化的纳米药物组合方法可以用于几乎所有类型的疾病模型,当然不限于癌症,”加州大学洛杉矶分校本·里奇·洛克希德·马丁高级航空航天技术主席何志明说。“此外,这项研究表明,我们可以为几乎所有类型的药物和任何类型的纳米疗法设计优化的组合。”

何院长和何志明都与其他研究人员合作,并验证了FSC。II .对许多其他类型的癌症、传染病和其他疾病有疗效。