Ny brug af nanopartikler retter sig mod ikke-invasiv behandling af dyb cancer

National University of Singapore (NUS) forskere ved Det Tekniske Fakultet's Institut for Bioteknik har opdaget en ny teknologi, der baner vejen for en ny sikker og ikke-invasiv metode til behandling af dyb cancer. Ledet af lektor Zhang Yong, holdet har indtil videre, bevist, at deres teknologi kunne hæmme tumorvækst og kontrollere genekspression i mus. Dette er en verdens første til brug af nanopartikler til ikke-invasiv fotodynamisk terapi af dyb cancer.

Holdets resultater blev offentliggjort online i Naturmedicin på mandag, 17. september 2012.

Holdet har opdaget en måde at kontrollere genekspression ved at bruge nanopartikler, som er i stand til at konvertere nær-infrarødt (NIR) lys til synligt eller UV-lys. Disse nanopartikler kan indføres i patientens målsteder, at gøre deres gode arbejde.

Gener frigiver visse proteiner i vores krop for at sikre, at vores indre "maskineri" fungerer godt, og vi forbliver sunde. Imidlertid, Sommetider, processen kan gå skævt og få vores krop til at fungere dårligt, fører til forskellige sygdomme. Men læger kan rette op på dette ved at manipulere genprocessen
udtryk ved at bruge UV-lys. Imidlertid, UV-lys kan forårsage mere skade end gavn.

associeret professor Zhang, teamlederen, sagde:"NIR, udover at være giftfri, er også i stand til at trænge dybere ind i vores væv. Når NIR når de ønskede steder i patientens krop, nanopartiklerne, som vi har opfundet, er i stand til at konvertere NIR tilbage til UV-lys (op-konvertering) for effektivt at aktivere generne på den ønskede måde - ved at kontrollere mængden af ​​proteiner, der udtrykkes hver gang, hvornår dette skal ske, samt hvor længe det skal foregå."

Deres resultater fra denne undersøgelse blev tidligere offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences i maj 2012.

Da opkonverterende nanopartikler også kan bruges til at producere synligt lys, holdet har udvidet sin anvendelse til andre lysbaserede terapier. Konventionel lysterapi til behandling af tumorer bruger synligt lys til at aktivere lysfølsomme lægemidler, der kan dræbe kræftceller. Imidlertid, sådan synligt lys er ikke penetrerende nok til at nå dybtliggende tumorer. Holdets metode til at anvende NIR er i stand til at trænge meget dybere ind. Holdets resultater er netop offentliggjort online i Nature Medicine.

Deres nye brug af nanopartikler gav nyheder i 2010. Belagt med mesoporøs silica, disse partikler har hver til opgave at udføre "opkonvertering". Deres papir "Multicolour Core Shell-Structured Up-conversion Fluorescent Nanopartikler" blev offentliggjort i Advanced Materials i december 2008. Det var et af de mest citerede artikler på grund af dets relevans i nutidens videnskab.

"Ved at bruge vores nanopartikler, lægemidler kan aktiveres af NIR-lys, hvilket er sikkert. Lyset er også i stand til at trænge dybere ind i væv for at behandle syge celler, " sagde professor Zhang.

Medforfatter til papiret, Ph.d.-studerende hr. Muthu Kumara Gnananasammandhan tilføjede, at det, de har udviklet, er en platformsteknologi, som kan tilpasses til en bred vifte af applikationer. For eksempel, ud over fotodynamisk terapi, deres innovation kan også bruges til biobilleddannelse, hvor nanopartiklerne kan fastgøres til biomarkører, som derefter binder sig til kræftceller, giver mulighed for bedre billeddannelse af tumorer og kræftceller.

Det seks mand store team består af forskere fra de ingeniør- og naturvidenskabelige fakulteter, samt NUS Yong Loo Lin School of Medicine.

Holdet er i øjeblikket i samarbejde med forskere ved National Cancer Center Singapore for at forfølge et projekt finansieret af Agency for Science, Teknologi og forskning (A*STAR), der vil vurdere sikkerheden og effektiviteten af ​​teknologien for at bane vejen for kliniske pilotforsøg i fremtiden.