Indringende en sistemiese kankerbehandeling is 'n noodsaaklike euwel vir baie mense met die verwoestende diagnose. Hierdie pasiënte verduur terapieë met verwoestende newe-effekte, insluitend naarheid, immuunonderdrukking, haarverlies en selfs orgaanversaking, in die hoop om kankerweefsel in die liggaam uit te roei. As behandelings 'n pasiënt se kankerweefsel gerig het, kan dit klinici 'n alternatief bied om die lewering van toksiese vlakke van chemoterapie of bestraling te verminder. Stel jou voor die lewenskwaliteit van sulke terapieë vir pasiënte. Merkwaardig genoeg kan navorsing wat in die ruimte begin het binnekort sulke opsies hier op Aarde tot gevolg hê.
Omdat ons Februarie erken as Nasionale Kankervoorkomingsmaand, is dit nuttig om ook die voortdurende verbeterings aan kankerbehandeling deur navorsing en ontdekking uit te wys. Deur die kenmerkende mikroswaartekrag-omgewing aan boord van die Internasionale Ruimtestasie te gebruik, maak 'n spesifieke reeks navorsingsondersoeke verdere vordering in kankerterapie.’n Proses wat aan boord van die ruimtestasie, bekend as mikro-inkapsulasie, ondersoek is, is in staat om klein, vloeistofgevulde, bio-afbreekbare mikroballonne wat spesifieke kombinasies van gekonsentreerde anti-tumormiddels bevat meer effektief te produseer. Deur gespesialiseerde naalde te gebruik, kan dokters hierdie mikroballonne, of mikrokapsules, by spesifieke behandelingsplekke binne 'n kankerpasiënt aflewer. Hierdie soort geteikende terapie kan binnekort 'n rewolusie van die aflewering van kankerbehandeling veroorsaak.
Die gebruik van die mikroswaartekrag-omgewing aan boord van die ruimtestasie vir mikro-inkapsulasie-eksperimente was 'n noodsaaklikheid voor die vermoë om 'n Aarde-gebaseerde tegnologie te ontwikkel om hierdie mikrokapsules te maak."Die tegniek wat ons het om hierdie mikrokapsules te maak, kon nie op die grond gedoen word nie, want die verskillende digthede van die vloeistowwe sou laag wees," verduidelik Dennis Morrison, Ph. D., afgetrede NASA-hoofondersoeker van die Microencapsulation Electrostatic Processing System-II (MEPS-II) studie en huidige vise-president en direkteur vir mikro-inkapsulasie navorsing en ontwikkeling by NuVue Therapeutics, Inc. "Maar in die ruimte, aangesien daar nie sedimentasie as gevolg van swaartekrag is nie, word alles sferies."
Die MEPS-bedrywighede in mikroswaartekrag het twee vloeistowwe wat nie op Aarde kon meng nie (80 persent water en 20 persent olie) op so 'n manier bymekaargebring dat vloeistofgevulde mikrokapsules spontaan as sferiese, klein, vloeistofgevulde borrels gevorm het omring deur 'n dun, semi-deurlaatbare buitenste membraan.
In die ruimte vorm oppervlakspanning vloeistowwe in sfere. Elke molekule op 'n vloeistof se oppervlak word met gelyke spanning deur sy bure getrek. Die nou geïntegreerde molekules vorm in die kleinste moontlike area, wat 'n sfeer is. In werklikheid het die MEPS-II-stelsel 'n kombinasie van vloeistowwe in 'n borrelvorm toegelaat omdat oppervlakspanningskragte oorgeneem het en die vloeistowwe toegelaat het om te koppel eerder as om bo-op mekaar te sit.
"Ons kon uitvind watter parameters ons moes beheer sodat ons dieselfde soort mikrokapsules op die grond kon maak," het Morrison gesê. "Nou hoef ons nie meer ruimte toe te gaan nie. Ruimte was ons onderwyser, ons klaskamer om uit te vind hoe ons dit op aarde kan maak."
Alhoewel die MEPS-II-tegnologie in 2002 op die ruimtestasie vervaardig is, het die daaropvolgende wêreldwye ekonomiese stryd en befondsingshindernisse dit moeilik gemaak om beleggerskapitaal vir nuwe kliniese proewe van die mikrokapsules by mense in te samel. Hierdie gaping in die navorsing het beweging vertraag van ontdekking na 'n werklike produk wat menslike gesondheid verbeter.
Die MEPS-II-stelsel word nou na kommersiële skaal gebring onder U. S. Food and Drug Administration (FDA) vereistes vir goeie vervaardigingspraktyke deur NuVue. NuVue het die MEPS-tegnologie uitsluitlik gelisensieer vir mediese gebruike, insluitend die behandeling van kanker. Hierdie kankerterapieë is nou die onderwerp van verskeie patente en patente hangende aansoeke.
Kommersialisering van die MEPS-tegnologie en metodes om nuwe toepassings vir hierdie unieke mikrokapsules te ontwikkel, het reeds begin. Die ruimtestasienavorsing het gelei tot 13 gelisensieerde mikrokapsule-verwante patente en twee wat hangende is. Daarbenewens het NuVue toestelle ontwerp wat die aflewering van die MEPS-II mikrokapsules integreer met verbeterde ultraklankvisualisering en kryoterapeutiese effekte, wat die onderwerp is van vier bykomende uitgereikte en drie hangende patente.
NuVue soek ook tans FDA-goedkeuring vir MEPS-mikrokapsules wat farmaseutiese middels en merkerbeeldmiddels bevat om MEPS-mikrokapsules tydens ultraklank te sien. Gelukkig is die MEPS-mikrokapsules in NASA-laboratoriums vir die ruimtestasie gemaak onder streng toestande wat vergelykbaar is met dié van bestaande FDA-vereistes.
Deur die gebruik van NuVue se gespesialiseerde biopsienaalde wat saamwerk met hul verbeterde ultraklankgeleide visualiseringstegnologie, is die naalde sigbaar deur 'n ultraklankbeeldingstelsel. Dit maak voorsiening vir 'n geteikende en plekspesifieke benadering van die MEPS-mikro-ingekapsuleerde geneesmiddellewering aan die gewas. Met hierdie doelgerigte benadering verminder die MEPS-mikrokapsules die hoeveelheid onaangename newe-effekte van chemoterapie, terwyl normale chemoterapie farmaseutiese inspuiting in die hele liggaam behels om kankerselle wat in 'n pasiënt teenwoordig is, te behandel. Die mikrokapsules kan ook 'n kombinasie van middels insluit wat vir 'n spesifieke pasiënt aangepas is, en hulle kan ontwerp word vir tydvrystelling, wat langer blywende terapeutiese effekte binne die pasiënt se kankerweefsels bied.
"Algehele, dit kom neer op 'n kombinasie van unieke dinge wat individueel werk, maar saamgestel werk baie beter," het Morrison gesê. “Mikrokapsules is’n toestel wat saam met ultraklanknaalde gebruik kan word om die biopsieplek vir diagnose te merk. Hulle kan ook die omtrek en marge van die gewas merk. Wanneer dit behoorlik geïmplementeer word, kan ultraklank die vordering van enige tumorterapie monitor met die nuwe MEPS-merkerbeeldingmikrokapsules wat binne die tumorweefsel geposisioneer word, selfs al was die terapeutiese middel wat gelewer is nie deur die gebruik van die MEPS-mikro-inkapsulasieproses nie."
In laboratoriumtoetse is MEPS-II-mikrokapsules wat teenkankermiddels bevat, direk in 'n menslike prostaat- en longgewasse in dieremodelle ingespuit. Hierdie modelle is dan, in opvolg op toetse, ook ingespuit na die lewering van spesifieke krio-chirurgiese effekte, soortgelyk aan 'n vries- en ontdooi-effek op die tumorweefsel. Die inspuiting van die mikrokapsules direk in die gewas het verbeterde plekspesifieke terapeutiese resultate en die inhibisie van tumorgroei getoon. Na krio-chirurgie het die mikrokapsules verbeterde vernietiging van die gewas getoon, beter as vries of plaaslike chemoterapie alleen.
Hoewel Morrison se vorige laboratoriumstudies van mikrokapsules hoofsaaklik op prostaat- en longkanker gefokus was, teiken sy studies nou borskanker vir die FDA-goedkeuringsproses. Alhoewel dit 'n paar jaar sal neem om goedkeuring te kry om die mikrokapsules te gebruik as 'n behandelingsopsie gevul met antitumor-medisyne-terapieë, word verskeie toestelle wat sal help met die aflewering van medisyne beplan vir pre-kliniese studie so vroeg as volgende jaar. NuVue se ultraklank-versterkte naalde en die beeldmerker-mikrokapsules, wat nie dwelms bevat nie, kan gekombineer word vir gebruik binne die kankerpasiënt.
Na die verkryging van volle FDA-goedkeuring, sal beplande kliniese proewe behels die inspuiting van die mikrokapsules met die anti-tumormiddels direk in tumorplekke by mense by beide MD Anderson Cancer Centre in Houston en die Mayo Cancer Centre in Scottsdale, Arizona. die sukses in diermodelle in laboratoriumstudies met menslike prostaat- en longtumorbehandeling, het Morrison hoë hoop in die nabye toekoms om die mikrokapsule-behandeling in borskanker te kan gebruik.
Soos bepaal deur Morrison en die NuVue-navorsingspan, "kon hierdie tegnologieë slegs tot vrug kom as gevolg van die beskikbaarheid van die mikroswaartekrag-omgewing aan boord van die ruimtestasie. Daarsonder sou hierdie innoverende deurbraak wat die mikro-inkapselingstegnologieproses behels nooit geskep gewees het nie."
Net soos mikroswaartekrag kan help met die ontdekking van nuwe tegnologieë vir kankerbehandeling, kan hierdie mikrokapsules eendag help met die herstel van bors- en ander spesifieke diepweefselkanker.
