Guld nanorods fastgøres til, dræbe blærekræftceller

(Phys.org) — En vigtig strategi for moderne kræftforskning er at opdage en forskel mellem kræftceller og raske celler og derefter specifikt målrette denne forskel for at dræbe kræftceller uden at skade sundt væv. En undersøgelse fra University of Colorado Cancer Center præsenteret i dag på American Association for Cancer Research (AACR) årsmøde 2014 viser en ny strategi, der opnår begge dele:blærekræftceller overudtrykker proteinet EGFR; guld nanorods kan konstrueres til at binde til EGFR-proteiner; og så kan påføringen af ​​lav-intensitet laser på vævet fortrinsvis opvarme disse guld nanorods, dræber de EGFR-rige kræftceller, som de er knyttet til.

"Jeg ved, det lyder futuristisk, men konceptet er ret ligetil:EGFR gør blærekræftceller anderledes end det omgivende sunde væv, og vores strategi bruger nanoteknologi til kun at dræbe disse celler, " siger Thomas Flaig, MD, medicinsk direktør for University of Colorado Cancer Center's Clinical Investigations Shared Resource og lektor i medicin ved University of Colorado School of Medicine.

Flaig og co-primære efterforsker Won Park, PhD, CU Cancer Center efterforsker og lektor i CU Boulder Department of Electrical, Computer- og energiteknik, er hurtige til at påpege forskellen mellem deres teknik og eksisterende lægemidler som gefitinib og erlotinib, der retter sig mod EGFR-afhængige kræftformer.

"Disse blærekræftformer i tidlige stadier er ikke nødvendigvis afhængige af EGFR - de har ikke brug for det for at overleve eller vokse som mange EGFR-afhængige kræftformer, og så det gør ikke meget gavn at bruge et lægemiddel til at afskære denne forsyning af EGFR. Imidlertid, overekspressionen af ​​EGFR markerer disse celler. Vores tilgang afhænger kun af at genkende og udnytte denne markør, " siger Flaig.

Forskerne udfører denne anden opgave med at "udnytte" EGFR-markøren for blærekræftceller i tidlige stadier ved at injicere en behandlingssuspension i blæren, der indeholder bittesmå guld nanorods. Til disse guld nanorods, hver kun omkring 50nm lang, gruppen binder antistoffer, der igen binder sig til EGFR-proteiner. Dermed, guld nanorods bliver hægtet til EGFR-proteiner på overfladen af ​​blærekræftcellerne.

Alene guldnanoroderne er harmløse. Men på det tidspunkt, forskerne anvender en svag, ikke-giftig laser til vævet – dog, laseren er indstillet til en specifik frekvens designet til at excitere disse nanorods. Som den sagnomspundne soprans evne til at bryde et vinglas med sin stemme, laserens frekvens skaber vibrationer og til sidst nok varme til at dræbe kræftcellerne, som nanoroderne er knyttet til. Igen:nanorods med EGFR-antistoffer binder sig til EGFR, som dækker blærekræftceller. Svag laser opvarmer nanoroderne, dræber cellerne.

I en undersøgelse af 16 mus behandlet med proceduren, 13 viste markører i overensstemmelse med sygdomsreduktion, sammenlignet med kun 2 ud af 14 mus behandlet med sham af svag laser alene. Ingen af ​​de behandlede mus viste sygdomsprogression; Syv af de 14 ubehandlede mus udviklede sig.

"Det er ikke så langt fra menneskelig anvendelse, som det kan se ud, " siger Flaig. "Vi behandler allerede blærekræftpatienter med væskebaserede lægemidler indført i blæren, og derefter undersøges patienterne regelmæssigt. Du kan se vejen til klinisk brug. I stedet for eller ud over lægemidler, der almindeligvis anvendes, vi kunne introducere konstruerede nanopartikler, og så kunne kikkerten nemt sende laser."