Brug af radiobølger til at bage tumorer

(Phys.org) - Nanotermisk terapi - brugen af ​​nanopartikler til at lave en tumor ihjel - er en af ​​de mange lovende anvendelser af nanoteknologi til både at forbedre effektiviteten af ​​kræftterapi og reducere dens bivirkninger. Nu, et team af efterforskere fra Texas Center for Cancer Nanomedicine har vist, at levercancerceller vil optage målrettede guldnanopartikler, absorbere radiobølger, og generere varme, der skader cellerne. Ud over, forskerne har opdaget, hvordan man kan øge den termiske toksicitet af disse nanopartikler.

Denne forskning blev ledet af Steven A.Curley, fra University of Texas MD Anderson Cancer Center, og Lon Wilson, fra Rice University. Efterforskerne offentliggjorde deres resultater i tidsskriftet Nanomedicin .

Biokompatible guldnanopartikler er ideelle køretøjer til at levere varme til tumorer, fordi de er giftfri, stabil, og kan coates med en række forskellige molekyler for at målrette dem mod tumorer. I modsætning til konventionelle anticancermidler, guld nanopartikler er harmløse, medmindre de først aktiveres af en energikilde, såsom et nær-infrarødt lys leveret af en laser. Faktisk, laseraktiverede guld-nanopartikler testes i humane kliniske forsøg til behandling af hoved- og halskræft. Radiobølger, imidlertid, har en potentiel fordel i forhold til laser energi, fordi radiobølger ikke interagerer med biologiske væv og dermed kan trænge dybere ind i kroppen end laserlys.

En af de største hindringer for at bruge radiofrekvensaktiverede guldnanopartikler til behandling af kræft er deres tendens til at klumpe sig sammen, hvilket reducerer deres evne til at absorbere energi og omdanne den til varme. I den aktuelle undersøgelse, Texas -forskerne havde til formål at udvikle en præcis forståelse af, hvorfor sammenklumpning opstår og udvikle midlerne til at forhindre det i at ske. Deres eksperimenter viste, at den lave pH i endosomer-de små vesikler, der bringer antistof-målrettede nanopartikler ind i celler-er den primære årsag til aggregering.

I et forsøg på at neutralisere den sure pH i endosomer, efterforskerne behandlede cellerne med et af to forskellige lægemidler - concanamycin A, et antibiotikum, der ikke er beregnet til brug hos mennesker og chloroquin, et godkendt malaria -middel - der vides at forhindre forsuring af endosom. Når de behandlede celler blev udsat for antistof-målrettede guldnanopartikler og derefter radiofrekvensaktivering, varmeaktiveret celledød steg markant i forhold til den, der ses med celler, der ikke var forbehandlet med syreblokkerne, ved at bevare proteinbelægningen på guld nanopartikeloverfladen. Baseret på disse resultater, efterforskerne udvikler nu antistof-målrettede nanopartikler med belægninger, der forhindrer aggregering i endosomets sure miljø.

Dette arbejde, som er beskrevet i et papir med titlen, "Stabilitet af antistofkonjugerede guldnanopartikler i det endo-lysosomale nanomiljø:Implikationer for ikke-invasiv radiofrekvensbaseret kræftbehandling, "blev delvist understøttet af NCI's program for fysisk videnskab-onkologi center, et omfattende initiativ designet til at fremskynde anvendelsen af ​​nanoteknologi til forebyggelse, diagnose, og behandling af kræft. Et abstract af dette papir er tilgængeligt på tidsskriftets websted.