Antistoffer fra ørkenen som guider til syge celler

Nanopartikler betragtes som en lovende tilgang til påvisning og bekæmpelse af tumorceller. Metoden har bl. imidlertid, ofte fejlet, fordi det menneskelige immunsystem genkender og afviser dem, før de kan opfylde deres funktion. Forskere ved Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf og ved University College Dublin har udviklet nanopartikler, der går uden om kroppens forsvarssystem og finder de syge celler. Denne procedure bruger fragmenter fra et antistof, der kun forekommer hos kameler og lamaer.

Brugen af ​​nanopartikler i kræftforskning betragtes som en lovende tilgang til påvisning og bekæmpelse af tumorceller. Metoden har bl. imidlertid, ofte fejlet, fordi det menneskelige immunsystem genkender partiklerne som fremmedlegemer og afviser dem, før de kan opfylde deres funktion. Forskere ved Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) og ved University College Dublin i Irland har, sammen med andre samarbejdspartnere, udviklet nanopartikler, der ikke kun omgår kroppens forsvarssystem, men også finde vej til de syge celler. Denne procedure bruger fragmenter fra en bestemt type antistof, der kun forekommer hos kameler og lamaer. De små partikler var endda succesrige under forhold, der ligner meget situationen i potentielle patienters kroppe.

Beskriver den aktuelle forskningstilstand, Dr. Kristof Zarschler fra Helmholtz Virtual Institute NanoTracking ved HZDR forklarer, "I øjeblikket skal vi overvinde tre udfordringer. For det første, vi skal producere de mindst mulige nanopartikler. Vi er så nødt til at modificere deres overflade på en måde, så proteinerne i menneskekroppene ikke omslutter dem, hvilket ville gøre dem ineffektive. For at sikre, at partiklerne gør deres arbejde, vi skal også på en eller anden måde programmere dem til at finde de syge celler." Derfor, forskerne fra Dresden og Dublin kombinerede ekspertise til at udvikle nanopartikler lavet af siliciumdioxid med fragmenter af kamelantistoffer.

I modsætning til konventionelle antistoffer, som består af to lette og to tunge proteinkæder, dem taget fra kameler og lamaer er mindre komplekse og består kun af to tunge kæder. "På grund af denne forenklede struktur, de er lettere at producere end normale antistoffer, " forklarer Zarschler. "Vi har også kun brug for et bestemt fragment - den del af molekylet, der binder til visse kræftceller - som gør produktionen af ​​meget mindre nanopartikler mulig." Ved at modificere overfladen af ​​nanopartiklerne, det bliver også sværere for immunsystemet at genkende det fremmede materiale, som gør det muligt for nanopartiklerne faktisk at nå deres mål.

De ultrasmå partikler skulle så detektere den såkaldte epidermale vækstfaktorreceptor (EGFR) i menneskekroppen. I forskellige typer af tumorer, dette molekyle er overudtrykt og/eller eksisterer i en muteret form, som tillader cellerne at vokse og formere sig ukontrolleret. Dresden-forskerne kunne i forsøg påvise, at nanopartikler, der er blevet kombineret med kamelantistoffragmenterne, kan binde sig mere fast til kræftcellerne. "EGFR er en virtuel lås, som vores antistof passer til som en nøgle, " forklarer Zarschler.

De opnåede endda de samme resultater i eksperimenter, der involverede humant blodserum – et biologisk relevant miljø, som forskerne påpeger:"Det betyder, at vi udførte testene under forhold, der er meget lig den menneskelige krops virkelighed, " forklarer Dr. Holger Stephan, hvem leder projektet. "Problemet med mange nuværende undersøgelser er, at kunstige forhold vælges, hvor der ikke eksisterer forstyrrende faktorer. Selvom dette giver gode resultater, det er i sidste ende ubrugeligt, fordi nanopartiklerne endelig fejler i eksperimenter udført under mere komplekse forhold. I vores tilfælde, vi kunne i det mindste reducere denne fejlkilde."

Imidlertid, der skal mere tid til, før nanopartiklerne kan bruges til at diagnosticere menneskelige tumorer. "De vellykkede tests har bragt os et skridt videre, " forklarer Stephan. "Vejen, imidlertid, til dens kliniske brug er lang." Det næste mål er at reducere størrelsen af ​​nanopartiklerne, som nu er cirka halvtreds nanometer i diameter, til mindre end ti nanometer. "Det ville være optimalt, " ifølge Zarschler. "Så ville de kun forblive i menneskekroppen i en kort periode - lige længe nok til at opdage tumoren."