Nano-dværge bliver tumormordere

Hårtab, kvalme, opkastning, træthed, mistet appetiten, tab af øjenvipper og øjenbryn, modtagelighed for infektion – listen over mulige bivirkninger fra kemoterapi er lang. Mange kræftpatienter lider af de intense virkninger, der følger med behandlingen. Høje doser af cytostatiske midler injiceres subkutant eller administreres intravenøst ​​for at standse væksten af ​​tumorer og også for at ødelægge resistente celler. Jo hyppigere celler deler sig, jo mere effektivt er det aktive middel. Dette gælder især maligne tumorer. Imidlertid, sundt slimhindevæv og hårceller deler sig også meget hurtigt. De bliver derfor også angrebet. Forskere har søgt længe efter en terapi, der selektivt dræber tumorcellerne uden at skade sundt væv. Ved at bruge en ny metode, forskere fra Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research (IAP) i Potsdam, Tyskland, håber at bryde den onde cirkel ved at bruge nanopartikler som midler til anti-cancer-midlerne. Da partiklerne ligner celler på grund af deres struktur, de er velegnede til at styre farmaceutiske stoffer til tumoren selektivt, lægger til der, og effektivt eliminere de ondartede celler.

Forskerne har besluttet at bruge hydrofob, vanduopløselige lipidvesikler som de små, 200-250 nanometer farmaceutiske bærere. De er biologisk nedbrydelige og desintegrerer i kroppen efter udbredelse. Polymerer bruges til at stabilisere nano-envelope, som er forsynet med molekyler, der er meget specifikke for og genkendes af tumorceller. Nanopartiklernes hylster - eksperter kalder det vesiklerne - er konstrueret på samme måde som en celle. Forskerne fylder disse bærere med doxorubicin, et af de anti-kræftmidler, der hyppigt bruges i kemoterapi. Natriumtetradecylsulfat (STS), et overfladeaktivt stof, hjælper det aktive stof til at blive optaget bedre.

Forskerne har allerede været i stand til at bevise effektiviteten af ​​deres tilgang i laboratorietests. "Vi brugte både en livmoderhalskræftstamme (HeLa) og kræft i tyktarmen (HCT116) til vores in vitro-tests. De reagerer hver især meget forskelligt på doxorubicin. HCT116-celler er følsomme over for stoffet, i modsætning til HeLa-celler. Vi kørte forsøgene med farmakologisk relevante doseringer, bruges af klinikere. Doxorubicinet blev tilsat til cellekulturerne både direkte og indkapslet i nano-bærerne, " forklarer Dr. Joachim Storsberg. Han udviklede den nye terapi sammen med Dr. Christian Schmidt og Nurdan Dogangüzel fra IAP i tæt samarbejde med kolleger fra de farmaceutiske videnskaber, Prof. Mont Kumpugdee-Vollrath og Dr. J. P. Krause fra Beuth University of Applied Sciences i Berlin.

Gør kemoterapi mere tolerabel

Resultaterne fra laboratorietestene:efter tre dage, 43,3 procent af HeLa-cellerne overlevede en dosis uindkapslet, 1 mikromolær (µM) doxorubicin. Når det aktive middel blev indført via indkapslede vesikler, kun 8,3 procent af de ondartede HeLa-celler overlevede. "Det farmaceutiske stof i nano-konvolutterne var fem gange mere effektivt, " siger Storsberg. Dette kunne også observeres i testene med tarmkræftcellerne:i dette eksperiment, 46,5 procent af HCT116-cellerne overlevede en dosis på 0,1 µM doxorubicin efter to dage, mens kun 13,3 procent af de ondartede tumorceller ikke lykkedes at blive elimineret ved at administrere det aktive middel i indkapslet form. "Med nanopartikler som bærere, en mere effektiv og samtidig lavere dosis er mulig. Denne måde, og med en målrettet levering af det aktive middel, de raske celler vil sandsynligvis blive skånet, og bivirkningerne vil blive minimeret, " siger Storsberg. Et yderligere testresultat:indkapslingsmaterialet er kun effektivt, når det kombineres med det aktive middel. Den ubelastede nano-bærer angriber ikke de følsomme HCT116-celler. Ved hjælp af deres metodik, Storsberg og hans team kan undersøge, hvor effektivt et indkapslet farmaceutisk stof virker, samt hvor 'giftig' selve nanomaterialet er. "Det har ikke været muligt til dato, " understregede kemikeren.

Forskerne vil præsentere deres resultater på Nanotech Dubai, 28.-30. oktober 2013. Dog en række kliniske tests med cancerpatienter vil kun blive opstillet, hvis disse observationer bekræftes i in vivo forsøg.