Guld nanopartikler hjælper tidligere diagnosticering af leverkræft

Hepatocellulært karcinom er den mest almindelige kræftform, der rammer leveren. Mere end 500, 000 mennesker verden over, koncentreret i Afrika syd for Sahara og Sydøstasien, diagnosticeres med det årligt. De fleste af de ramte dør inden for seks måneder.

En stor hindring for behandling af leverkræft er manglen på tidlig diagnose. Nuværende teknikker, herunder ultralyd, CT- og MR -scanninger, spot tumorer kun, når de er vokset til omkring 5 centimeter i diameter. Til den tid, kræften er særlig aggressiv, modstå kemoterapi og svært at fjerne kirurgisk.

Nu rapporterer et forskerhold ledet af Brown University nogle lovende resultater for tidligere diagnose. I laboratorietests, holdet brugte guld-nanopartikler omgivet af en ladet polymerbelægning og en røntgen-spredningsteknik til at spotte tumorlignende masser så små som 5 millimeter. Tilgangen, detaljeret i American Chemical Society journal Nano breve, markerer første gang, at metalnanopartikler er blevet brugt som midler til at forstærke røntgenspredningssignaler til billeddannelse af tumorlignende masser.

"Det, vi gør, er ikke en screeningsmetode, " sagde Christoph Rose-Petruck, professor i kemi ved Brown University og tilsvarende forfatter på papiret. "Men i en rutinemæssig eksamen, med mennesker, der har risikofaktorer, såsom visse typer af hepatitis, vi kan bruge denne teknik til at se en tumor, der kun er et par millimeter i diameter, hvilken, med hensyn til størrelse, er en faktor 10 mindre."

Holdet tog guld-nanopartikler på 10 og 50 nanometer i diameter og ringede dem med et par 1-nanometer polyelektrolytbelægninger. Belægningen gav nanopartiklerne en ladning, hvilket øgede chancerne for, at de ville blive opslugt af kræftcellerne. Når den var opslugt, holdet brugte røntgenstrålespredning til at detektere guldnanopartiklerne i de maligne celler. I laboratorietests, de ugiftige guldnanopartikler udgjorde kun 0,0006 procent af cellens volumen, alligevel havde nanopartikler nok kritisk masse til at blive detekteret af røntgenstrålespredningsindretningen.

"Vi har vist, at selv med disse små tal, vi kan skelne disse [tumor] celler, " sagde Rose-Petruck.

Næste skridt for forskerne er på den kliniske side. Fra og med denne sommer, gruppen vil vedhæfte et kræftmålrettet antistof til nanopartikelbæreren for at søge efter levertumorer hos mus. Antistoffet, der vil blive brugt, blev udviklet af Jack Wands, direktør for Liver Research Center på Rhode Island Hospital og professor i medicinsk videnskab ved Warren Alpert Medical School ved Brown University.

"Vi har udviklet et monoklonalt antistof, der er målrettet mod et celleoverfladeprotein stærkt udtrykt på levercancerceller, "Wands sagde." Vi planlægger at koble antistoffet til guldnanopartiklerne i et forsøg på at opdage væksten af ​​tidlige tumorer i leveren ved røntgenbilleder. "

Forskerne siger, at røntgenstråle-billeddannelsesmetoden kan bruges til at opdage nanopartikelsamlinger i andre organer. "Ideen burde være, at hvis du kan finde ud af at få den [nanopartikel] til bestemte steder i kroppen, du kan finde ud af, hvordan du skal afbilde det, sagde Danielle Rand, en andenårs kandidatstuderende i kemi og den første forfatter på papiret.