과제: 매년 50만 건의 신규 진단이 발생하는 췌장암은 상대적으로 드물지만 발견하고 치료하기가 매우 어렵다.

새로운 연구에 참여하지 않은 종양학 연구원 Arturo Loaiza-Bonilla는 2020년에 "췌장암 세포는 방사선 요법, 화학 요법, 산소 또는 혈액 공급 없이 많은 것에서 살아남을 수 있다. 오래오래 살아남는다."

그 결과 췌장암의 가장 흔한 형태인 췌관 선암종(PDAC)으로 진단받은 환자의 80% 이상이 진단 후 1년 이내에 사망하고 10% 미만이 진단 후 5년 이상 생존한다.

도전: 췌장 및 신체 다른 곳의 종양을 치료하기 위해 의사는 때때로 단클론 항체(mAb)를 투여할 수 있다. 이는 암세포에 결합하여 성장을 막고 면역 체계가 암세포를 공격하도록 돕거나 세포를 죽이는 독소를 전달하는 실험실에서 만든 단백질이다.

mAb는 일반적으로 정맥 주사로 투여되기 때문에 환자의 몸 전체에 퍼지며 종종 불쾌한 부작용을 초래한다. 이 전신 접근법은 또한 의사가 충분한 양의 mAb가 종양에 도달하여 효과적이 되도록 하기 위해 과다 용량을 투여해야 한다.

아이디어: 휴스턴 메소디스트의 연구원들은 mAb를 적재한 다음 최소 침습 절차로 종양에 직접 이식할 수 있는 쌀알보다 작은 약물 전달 시스템을 개발했다.

연구원들이 "NDES(나노유체 약물 용출 종자)"라고 부르는 스테인리스 스틸 장치는 2주 동안 느리고 지속적인 방식으로 필요한 곳에 mAb를 방출한다.

결과: 약물 전달 시스템을 사용하여 생쥐의 췌장 종양 내부에 mAb를 방출했을 때 전신 투여와 동일한 긍정적인 효과를 나타냈지만 용량은 4배 더 적었고 동물에서 치료 관련 부작용을 유발하지 않았다.

"가장 흥미로운 발견 중 하나는 NDES 장치가 동일한 동물 모델의 두 종양 중 하나에만 삽입되었음에도 불구하고 장치 없이 종양의 수축을 [또한] 주목했다."고 공동 교신 저자 Corrine Ying Xuan Chua는 말했다.

"이는 면역 요법을 통한 국소 치료가 다른 종양을 표적으로 삼는 면역 반응을 활성화할 수 있다는 것을 의미한다."고 그녀는 계속 말했다. "실제로 한 동물 모델은 100일 동안 계속 관찰한 결과 종양이 없는 상태를 유지했다."

발전: 휴스턴 메소디스트 팀은 암 치료제를 종양에 직접 전달하는 아이디어를 발명하지 않았지만 그러한 접근 방식을 작동시키는 핵심은 약물을 장기간 유지하는 것이다.

주사를 통해 전달될 때 치료법은 종양에서 빠르게 누출되는 경향이 있어 환자가 투여 절차를 반복적으로 거쳐야 한다. 연구원들은 일부 췌장암 환자가 2개월 동안 최대 80회 주사를 받을 수 있다고 논문에서 언급했다.

한편, 종양에 직접 치료법을 전달하도록 설계된 기존 임플란트는 페이로드를 너무 빨리 방출한다. 휴스턴 메소디스트의 NDES의 연장된 방출을 제공할 수 없다.

전망: 연구원들은 5년 이내에 환자의 췌장 종양에 mAb 및 기타 면역 치료제를 전달할 수 있도록 준비하는 것을 목표로 약물 전달 시스템의 안전성과 유효성을 계속 연구할 계획이다.

“우리의 목표는 암 치료 방식을 바꾸는 것이다. "우리는 이 장치를 최소한의 침습적이고 효과적인 방식으로 췌장 종양을 관통하는 실행 가능한 접근 방식으로 보고 있으며, 더 적은 약물을 사용하여 보다 집중적인 치료를 가능하게 한다."