Nano-kapsler designet til at diagnosticere ondartede tumorer

Japanske forskere har udviklet tilpasningsdygtige nanokapsler, der kan hjælpe med diagnosticering af glioblastomceller - en meget invasiv form for hjernetumor.

Polymersomer er hule, syntetisk, kapsler i nanostørrelse. De er blevet grundigt undersøgt for deres potentiale i målrettet levering af lægemidler i kroppen. PICsomer er en ny klasse af polymersomer, der for nylig blev udviklet i Japan. De er lavet ved at blande elektrolytgrupper dannet af positivt og negativt ladede ioner. PICsomer kan overleve i blodbanen i lange perioder og kan bruges til at levere vandopløselige stoffer til målvæv.

En undersøgelse offentliggjort i Videnskab og teknologi af avancerede materialer ( STAM ) rapporterer, at PICsomer kan tilpasses til at holde længere i blodbanen og til bedre at målrette specifikke steder i tumorer. Disse "funktionaliserede" PICsomer har et stort potentiale til brug i både lægemiddellevering og til magnetisk resonansbilleddannelse af tumorer.

Cyklisk RGD (cRGD) – et peptid eller kort kæde af aminosyrer – er kendt for at binde specifikt til to receptorer, der spiller en væsentlig rolle i dannelsen af ​​nye blodkar i tumorer. Dette gør det til et godt tumorsporer. I STAM-undersøgelsen, Japanske forskere bandt cRGD til PICsomes. cRGD-PICsomerne blev derefter injiceret intravenøst ​​i mus, der var blevet podet - under huden - med humane glioblastomceller, en meget invasiv hjernetumor. Forskerholdet fandt ud af, at cRGD-PICsomerne hovedsageligt akkumulerede i tumorens nye blodkar, og at de forblev i nærheden af ​​disse blodkar 24 timer senere.

Forskerne indlæste derefter cRGD-PICsomes med superparamagnetisk jernoxid (SPIO), som bruges til at forbedre synligheden af ​​indre kropsstrukturer i magnetisk resonansbilleddannelse. Ud over, glioblastomceller blev injiceret i hjernen på mus og fik lov til at vokse i mere end to uger. De SPIO-ladede cRGD-PICsomer blev derefter injiceret intravenøst ​​i musene. Ved hjælp af magnetisk billeddannelse, holdet sporede med succes de fyldte PICsomer i nye blodkar, der dannedes omkring glioblastomerne.

Tidligere forskning har vist, at magnetisk billeddannelse kan detektere SPIO-belastede PICsomer, der ikke er bundet til cRGD i karrige tumorer, såsom tumorer i tyktarmen. Men de kan ikke altid påvises i glioblastomer:hjernetumorer, der er stærkt beskyttet af blod-hjerne-barrieren, som forhindrer både giftige stoffer og stoffer i at nå hjernen.

Resultaterne af undersøgelsen tyder på, at SPIO-ladede cRGD-PICsomer kan være nyttige til at øge kontrasten under magnetisk resonansbilleddannelse i tumormikromiljøer, herunder i nye blodkar, der overudtrykker cRGD-følsomme transmembrane receptorer.

Fordi dannelse af blodkar er tæt forbundet med tumor malignitet, magnetisk resonansbilleddannelse ved hjælp af PICsomer, der er tilpasset til at målrette tumorblodkar, kunne være et lovende værktøj til nøjagtig diagnose af maligne tumorer.