Forskere skaber nanoskala til at bekæmpe kræft uden at skade sunde celler

(Phys.org) - En lille kapsel opfundet i et UCLA-laboratorium kan gå en lang vej mod at forbedre kræftbehandlingen.

Udtænke en metode til mere præcis og mindre invasiv behandling af cancertumorer, et hold ledet af forskere fra UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science har udviklet en nedbrydelig nanoskala skal til at transportere proteiner til kræftceller og hæmme væksten af ​​tumorer uden at beskadige raske celler.

I en ny undersøgelse, offentliggjort online 1. februar i det peer-reviewede tidsskrift Nano i dag , en gruppe ledet af Yi Tang, en professor i kemisk og biomolekylær teknik og medlem af California NanoSystems Institute ved UCLA, rapporterer udvikling af små skaller sammensat af en vandopløselig polymer, der sikkert leverer et proteinkompleks til kernen af ​​kræftceller for at inducere deres død. skallerne, som ved omkring 100 nanometer er omtrent halvdelen af ​​størrelsen af ​​den mindste bakterie, nedbrydes uskadeligt i ikke-kræftceller.

Processen frembyder ikke risikoen for genetisk mutation forårsaget af genterapier for cancer, eller risikoen for raske celler forårsaget af kemoterapi, som ikke effektivt skelner mellem raske og kræftceller, sagde Tang.

"Denne tilgang er potentielt en ny måde at behandle kræft på, " sagde Tang. "Det er et vanskeligt problem at levere proteinet, hvis vi ikke bruger dette køretøj. Dette er en unik måde at behandle kræftceller på og efterlade sunde celler uberørte."

Det celle-ødelæggende materiale, apoptin, er et proteinkompleks afledt af en anæmivirus hos fugle. Denne proteinlast akkumuleres i kræftcellernes kerne og signalerer til cellen om at gennemgå programmeret selvdestruktion.

Polymerskallerne er udviklet under milde fysiologiske forhold for ikke at ændre den kemiske struktur af proteinerne eller få dem til at klumpe, bevare deres effektivitet på kræftcellerne.

Test udført på humane brystkræftcellelinjer i laboratoriemus viste signifikant reduktion i tumorvækst.

"At levere et stort proteinkompleks såsom apoptin til det inderste rum af tumorceller var en udfordring, men den reversible polymerindkapslingsstrategi var meget effektiv til at beskytte og eskortere lasten i dens funktionelle form, " sagde Muxun Zhao, hovedforfatter af forskningen og en kandidatstuderende i kemisk og biomolekylær ingeniørvidenskab ved UCLA.

Tangs gruppe fortsætter med at forske i måder at målrette tumorer mere præcist på, forlænge cirkulationstiden for kapslerne og levere andre meget eftertragtede proteiner til kræftceller.

Forskerholdet inkluderede også den tidligere UCLA Engineering-studerende Zhen Gu, nu en assisterende professor i den fælles biomedicinske ingeniørafdeling ved University of North Carolina ved Chapel Hill og North Carolina State University, og University of Southern California forskere, herunder kandidatstuderende Biliang Hu, postdoc Kye-Il Joo og lektor Pin Wang.

Det Nano i dag papir vil også blive offentliggjort i en fremtidig trykt udgave af tidsskriftet.