Angriber kræftceller med hydrogel -nanopartikler

(PhysOrg.com)-En af vanskelighederne ved at bekæmpe kræft er, at medicin ofte rammer andre ikke-kræftceller, får patienter til at blive syge. Men hvad nu hvis forskere kunne snige kræftbekæmpende partikler ind i netop kræftcellerne? Forskere ved Georgia Institute of Technology og Ovarian Cancer Institute arbejder på at gøre netop det. I onlinebladet BMC Cancer de beskriver en metode, der bruger hydrogeler - mindre end 100 nanometer i størrelse - til at snige en bestemt type små interfererende RNA (siRNA) ind i kræftceller. En gang i cellen tænder siRNA for den programmerede celledød, kroppen bruger til at dræbe muterede celler og hjælpe traditionel kemoterapi med at gøre sit job.

Mange kræftformer er kendetegnet ved en overdreven mængde epidermale vækstfaktorreceptorer (EGFR). Når EGFR -niveauet i en celle er forhøjet, fortæller det cellen at replikere med en hurtig hastighed. Det afviser også apoptose, eller programmeret celledød.

"Med vores teknik hæmmer vi EGFR's vækst, med lille interfererende RNA. Og ved at hæmme dens vækst, vi øger cellernes apoptotiske funktion. Hvis vi rammer cellen med kemoterapi på samme tid, vi burde være i stand til at dræbe kræftcellerne mere effektivt, ”Sagde John McDonald, professor ved School of Biology ved Georgia Tech og chefforsker ved Ovarian Cancer Institute.

Lille forstyrrende RNA er god til at lukke EGFR -produktionen, men en gang inde i cellen har siRNA en begrænset levetid. Ved at holde den beskyttet inde i hydrogel -nanopartiklerne kan de komme sikkert ind i kræftcellen og fungerer som en beskyttende barriere omkring dem. Hydrogelen frigiver kun en lille mængde siRNA ad gangen, at sikre, at mens nogle er ude i kræftcellen og gør deres job, forstærkninger holdes sikkert inde i nanopartiklen, indtil det er tid til at gøre deres job.

”Det er som en trojansk hest, ”Sagde L. Andrew Lyon, professor på School of Chemistry and Biochemistry ved Georgia Tech. »Vi har dekoreret overfladen af ​​disse hydrogeler med en ligand, der lurer kræftcellen til at tage den op. En gang indenfor, partiklerne har en langsom frigivelsesprofil, der lækker siRNA ud over en tidsperiode på dage, tillader det at have en terapeutisk effekt. ”

Celler bruger messenger -RNA (mRNA) til at generere proteiner, som hjælper med at holde cellen i vækst. Når siRNA kommer ind i cellen, det binder sig til mRNA og rekrutterer proteiner, der angriber siRNA-mRNA-komplekset. Men kræftcellen er ikke færdig; det bliver ved med at danne proteiner, så uden en kontinuerlig forsyning af siRNA, cellen genopretter. Ved hjælp af hydrogel til langsom frigivelse af siRNA'en kan den fortsætte et vedvarende angreb, så det kan fortsætte med at afbryde produktionen af ​​proteiner.

“Vi har vist, at du kan blive slået ned til et par dages tidsramme, som kunne præsentere et klinisk vindue til at komme ind og udføre flere behandlinger i en kombination af kemoterapi, ”Sagde Lyon.

“Det faktum, at dette system langsomt frigiver siRNA, uden at give cellen tid til straks at komme sig, giver os meget bedre effektivitet til at dræbe kræftcellerne med kemoterapi, ”Tilføjede McDonald.

Tidligere teknikker har involveret brug af antistoffer til at slå proteiner ned.

"Men ofte en mutation kan opstå i det målrettede gen, således at antistoffet ikke længere vil have den effekt, det engang gjorde, derved øger chancen for gentagelse, ”Sagde McDonald.

Holdet brugte hydrogeler, fordi de er giftfri, har en relativt langsom frigivelseshastighed, og kan overleve i kroppen længe nok til at nå deres mål.

"Det er en veldefineret arkitektur, som du bruger materialets iboende porøsitet til at indlæse ting i, og da vores partikler er omkring 98 procent vand i volumen, der er masser af intern volumen til at indlæse ting, ”Sagde Lyon.

I øjeblikket, testene har vist sig at fungere in vitro , men teamet vil starte tests in vivo om lidt.