Overvindelse af kræftresistens med nanopartikler

En af måderne, hvorpå kræftceller unddrager sig anticancerterapi, er ved at producere et protein, der pumper lægemidler ud af cellen, før disse forbindelser kan udøve deres celledræbende virkning. Et forskerhold ved Northwestern University har fundet ud af, at biokompatible jernoxid-titandioxid-nanopartikler kan omgå denne pumpe og gøre det muligt for DNA-skadelige kræftlægemidler at nå cellekernen.

Gayle Woloschak, medlem af Northwestern University Center for Cancer Nanotechnology Excellence, ledet forskerholdet, der udviklede denne nanopartikel. Hun og hendes samarbejdspartnere rapporterede deres resultater i journalen Kræftforskning .

Målet med dette arbejde var todelt:identificere en nanopartikel, der ville overvinde pumperelateret lægemiddelresistens, som samtidig kunne tjene som et tumorbilleddannelsesmiddel. Forskerne valgte en nanopartikel med en jernoxidkerne omgivet af en titaniumdioxidskal. Jernoxidkernen fungerer som et kraftigt kontrastmiddel for magnetisk resonansbilleddannelse (MRI), mens titaniumdioxidskallen kan binde sig til anticancermidler såsom doxorubicin gennem en kemisk binding, der vil bryde under de sure forhold inde i en kræftcelle.

Efterforskerne behandlede lægemiddelresistente ovariecancerceller med en doxorubicin-fyldt nanopartikel og viste, at nanopartiklerne let blev transporteret ind i cellerne. Vigtigere, nanopartiklerne frigav deres lægemiddellast, gør det muligt for doxorubicin at nå cellekernen. Doxorubicin dræber celler gennem en proces, der involverer binding til DNA i kernen. Sammenlignet med doxorubicin alene, de resistente celler akkumulerede op til 6 gange mere lægemiddel end når de blev administreret ved hjælp af nanopartikel-lægemiddel-kombinationen. Interessant nok, forskerne fandt ud af, at når de samtidig administrerede selv tomme nanopartikler (ingen doxorubicin) med transferrin, et molekyle involveret i jerntransport, de så øget celleoptagelse af transferrin. Denne observation er vigtig, da mange forskningsgrupper udvikler nanopartikler, der inkorporerer transferrin på overfladen for at stimulere celleoptagelsen. I dette scenarie, det kunne være en fordel at behandle med denne type tomme partikler.

Dette arbejde, som er beskrevet i et papir med titlen, "Nanobærere øger optagelsen af ​​doxorubicin i lægemiddelresistente æggestokkræftceller, " blev delvist støttet af NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, et omfattende initiativ designet til at fremskynde anvendelsen af ​​nanoteknologi til forebyggelse, diagnose, og behandling af kræft. Et sammendrag af denne artikel er tilgængelig på tidsskriftets hjemmeside.