Guld nanorods kunne forbedre strålebehandling af hoved- og halskræft

Strålebehandling er en vigtig del af hoved- og halskræftbehandling, men de fleste hoved- og halstumorer har en indbygget mekanisme, der gør dem modstandsdygtige over for stråling. Som resultat, onkologer skal levere enorme doser røntgenstråler til patienten, skader omgivende væv og giver betydelige bivirkninger. For at overvinde denne modstand, forskere ved State University of New York (SUNY) i Buffalo og University of Southern California (USC) har udviklet en nanopartikelformulering, der interfererer med modstandsmekanismen, og som et resultat, øger effektiviteten af ​​strålebehandling i en musemodel af hoved- og halskræft.

Rapportering af sit arbejde i journalen Integrativ biologi , et forskerhold ledet af Paras Prasad fra SUNY Buffalo og Rizwan Masood fra USC's Keck School of Medicine beskriver, hvordan det brugte guld nanorods til at levere et lille interfererende RNA (siRNA) molekyle til hoved- og halstumorer. Dette siRNA-molekyle blokerer produktionen af ​​et protein kendt som sphingosinkinase 1 (SphK1). Tidligere arbejde fra USC-teamet havde vist, at dette protein forhindrer strålingsskadede celler i at gennemgå apoptose, celledødsprogrammet, der udløses i raske celler, når de ældes eller oplever større skader.

RNA interferens, som bruger siRNA'er til at reducere produktionen af ​​specifikke proteiner, har vist lovende behandling af kræft og andre sygdomme, men disse molekyler nedbrydes let i blodbanen. For at overvinde dette problem, SUNY-Buffalo-holdet, en tidlig pioner inden for cancer nanoteknologi og et originalt medlem af National Cancer Institute's Alliance for Nanotechnology in Cancer, har udviklet biokompatible guld nanorods, der kan beskytte siRNA'er mod nedbrydning og levere dem til tumorer.

Arbejde sammen, de to grupper skabte en guld nanorod-siRNA-konstruktion, der er rettet mod SphK1. Når de injiceres direkte i hoved- og halstumorer, der vokser i mus før strålebehandling, denne formulering øgede effektiviteten af ​​strålebehandling med over 50 procent. I øvrigt, dette løft i effektivitet blev set ved hjælp af stærkt reducerede doser af stråling. Dyr, der blev behandlet med nanopartikelformuleringen, viste ingen skadelige virkninger af lægemidlet. Efterforskerne er nu ved at udvikle en ny formulering, der kan bruges til at sensibilisere tumorer, for hvilke direkte injektion af lægemiddel ikke er mulig.

Dette arbejde, som blev delvist støttet af National Cancer Institute, er detaljeret i et papir med titlen, "Gold nanorod-sphingosinkinase siRNA nanokomplekser:Et nyt terapeutisk værktøj til potent radiosensibilisering af hoved- og halskræft." Et sammendrag af denne artikel er tilgængelig på tidsskriftets hjemmeside.