Blid kræftbehandling ved hjælp af nanopartikler virker

Kræftbehandlinger baseret på laserirridering af bittesmå nanopartikler, der sprøjtes direkte ind i kræftsvulsten, virker og kan ødelægge kræften indefra. Forskere fra Niels Bohr Institutet og Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet ved Københavns Universitet har udviklet en metode, der dræber kræftceller ved hjælp af nanopartikler og lasere. Behandlingen er testet på mus, og det er påvist, at kræfttumorerne er betydeligt beskadigede. Resultaterne er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift, Videnskabelige rapporter .

Traditionelle kræftbehandlinger som stråling og kemoterapi har store bivirkninger, fordi de ikke kun påvirker kræfttumorerne, men også de sunde dele af kroppen. Et stort tværfagligt forskningsprojekt mellem fysikere ved Niels Bohr Instituttet og læger og humanbiologer ved Panum Instituttet og Rigshospitalet har udviklet en ny behandling, der kun rammer kræftsvulster lokalt og derfor er meget mere skånsom for kroppen. Projektet hedder Laser Activated Nanoparticles for Tumor Elimination (LANTERN). Leder af projektet er professor Lene Oddershede, en biofysiker og leder af forskningsgruppen Optical Pincet ved Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet i samarbejde med professor Andreas Kjær, leder af Cluster for Molecular Imaging, Panum Institute.

Efter at have eksperimenteret med biologiske membraner, forskerne har nu testet metoden på levende mus. I forsøgene, musene får kræfttumorer fra laboratoriedyrkede humane kræftceller.

"Behandlingen går ud på, at man sprøjter bittesmå nanopartikler direkte ind i kræften. Så opvarmer man nanopartiklerne udefra ved hjælp af lasere. Det er et stærkt samspil mellem nanopartiklerne og laserlyset, hvilket får partiklerne til at varme op. Hvad der så sker er, at de opvarmede partikler beskadiger eller dræber kræftcellerne, " forklarer Lene Oddershede.

Design og effekt

De små nanopartikler er mellem 80 og 150 nanometer i diameter (en nanometer er en milliontedel af en millimeter). De testede partikler består af enten massivt guld eller en skalstruktur bestående af en glaskerne med en tynd skal af guld omkring. Nogle af forsøgene havde til formål at finde ud af, hvilke partikler der er mest effektive til at reducere tumorer.

"Som fysikere har vi stor ekspertise i samspillet mellem lys og nanopartikler, og vi kan meget nøjagtigt måle temperaturen på de opvarmede nanopartikler. Effektiviteten afhænger af den rigtige kombination mellem partiklernes struktur og materiale, deres fysiske størrelse og lysets bølgelængde, " forklarer Lene Oddershede.

Forsøgene viste, at forskerne fik de bedste resultater med nanopartikler, der var 150 nanometer store og bestod af en kerne af glas belagt med guld. Nanopartiklerne blev belyst med nær-infrarødt laserlys, som er bedst til at trænge igennem vævet. I modsætning til konventionel strålebehandling, det nær-infrarøde laserlys forårsager ingen forbrændingsskader på det væv, det passerer igennem. Kun en time efter behandlingen, de kunne allerede direkte se med PET-scanninger, at kræftcellerne var blevet dræbt, og effekten fortsatte i mindst to dage efter behandlingen.

"Nu har vi bevist, at metoden virker. På længere sigt, vi vil gerne have metoden til at virke ved at injicere nanopartiklerne i blodbanen, hvor de ender i de tumorer, der kan have metastaseret. Med PET-scanningerne kan vi se, hvor tumorerne er og irridere dem med lasere, samtidig med, at man effektivt vurderer, hvor godt behandlingen har virket kort efter bestrålingen. Ud over, vi vil belægge partiklerne med kemoterapi, som frigives af varmen, og som også vil hjælpe med at dræbe kræftcellerne, " forklarer Lene Oddershede.