Sporbare lægemiddelfyldte nanopartikler:Et potentielt våben mod kræft

Små partikler fyldt med et lægemiddel kan blive et nyt værktøj til behandling af kræft i fremtiden. En ny undersøgelse offentliggjort af svenske forskere i Karakterisering af partikel- og partikelsystemer viser, hvordan sådanne nanopartikler kan kombineres for at sikre effektiv levering af kræftlægemidler til tumorceller – og hvordan de kan gives egenskaber til at gøre dem synlige i MR-scannere og dermed gøres sporbare.

Holdet, som bestod af forskere fra Karolinska Institutet (KI) og Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) i Stockholm, og fra Chalmers Tekniske Universitet i Gøteborg, udviklet såkaldte 'teranostiske nanopartikler' ved at kombinere terapi og diagnostik i et og samme nanomateriale.

"Til denne undersøgelse, vi producerede teranostiske nanopartikler, der var i stand til at foretage præcise leveringer af lægemidler til brystkræftceller, " siger professor Eva Malmström fra School of Chemical Science and Engineering på KTH. "De er også sporbare i en MR-scanner og kan derfor bruges diagnostisk. De byggesten, vi bruger, er biologisk nedbrydelige og viser ingen tegn på toksicitet."

Det nye studie har resulteret i en metode til fremstilling af sådanne teranostiske nanopartikler, der spontant danner sig ud af skræddersyede makromolekyler (polymerer). Balancen mellem hydrofile (vandtiltrækkende) og hydrofobe (vandafvisende) komponenter er vigtig for det vellykkede resultat af denne proces, sidstnævnte er det, der gør det muligt for partiklerne at blive fyldt med lægemidlet. En relativt høj koncentration af den naturligt forekommende isotop 19F (fluor) gør, at partiklerne viser sig tydeligt i højopløselige MR-tomogrammer, og ved at spore de teranostiske nanopartikler gennem kroppen, forskere kan lære om, hvordan lægemidlet optages af tumoren, og hvor effektiv behandlingen er.

Forskerne fyldte nanopartiklerne med det kemoterapeutiske middel doxorubicin, som bruges til at behandle kræft i blæren, lunger, æggestokke, og bryst. De viste gennem eksperimenter på dyrkede celler, at partiklerne, mens de er ufarlige i sig selv, er effektive til at dræbe kræftceller, når de er fyldt med lægemidlet.

Det næste skridt er at udvikle systemet til at målrette hjernetumorer, bugspytkirtelkræft og lægemiddelresistente brystkræfttumorer, som i øjeblikket er svære at behandle effektivt med kemoterapi.

"At tilføje målrettede grupper til overfladen eller ved at ændre størrelsen af ​​eller tilføje ioniske grupper til vores nanopartikler vil gøre det muligt at øge den selektive optagelse af disse partikler i tumorer, " siger Dr. Andreas Nyström, Lektor i nanomedicin ved Swedish Medical Nanoscience Center, en del af Karolinska Institutets afdeling for neurovidenskab.

Det er håbet, at denne forskning en dag vil føre til skræddersyede kemoterapibehandlinger, der specifikt opsøger tumorceller. I det stoffet, som er giftigt for kroppen, kan leveres mere præcist til tumoren, behandlingen kan gøres meget mere effektiv med stærkt reducerede bivirkninger.