Brug af nanomaterialer, der reagerer på kræftspecifikke stimuli til målrettet levering af behandlinger og billeddannelsesforbindelser

Nanosystemer, der leverer kræftlægemidler eller billedmaterialer til tumorer, viser betydelige fremskridt, især dem, der reagerer på tumorrelaterede stimuli, ifølge en anmeldelse offentliggjort i tidsskriftet Videnskab og teknologi af avancerede materialer . Imidlertid, yderligere forskning er stadig nødvendig for at sikre, at disse leveringssystemer er stabile, ikke-giftig og biologisk nedbrydelig.

Nanobærere designet til kun at frigive deres indhold i kræftvæv er af stor interesse, fordi de kan reducere de negative virkninger af kemoterapeutiske midler på sundt væv. De kan også levere kontrastmaterialer til tumoren for forbedret billeddannelse.

Nanomaterialer bliver designet til specifikt at målrette tumorer ved at reagere på unikke tumortilstande, såsom surhed og overudtrykte enzymer, forklare anmelderne fra Xiamen University i Kina.

Surhedsniveauer varierer normalt mellem vævstyper, og tumorer er normalt mere sure end det omgivende sunde væv. Forskere bruger dette til at designe leveringskøretøjer fra økologiske, uorganiske og hybride nanomaterialer, der frigiver deres indhold som reaktion på tumorers sure miljø. For eksempel, syrefølsomme polymerer er blevet undersøgt for at levere det kemoterapeutiske lægemiddel doxorubicin koblet med en fluorescerende forbindelse. Når systemet når sit mål, det optages af tumorceller og udsættes for deres sure miljø. Polymeren ændrer derefter sin form på en måde, der frigiver dens indhold, tillader både behandling og billeddannelse af kræftcellerne.

Reduktionspotentiale bliver også brugt som en stimulans for kræftmålrettede leveringsmidler. Reduktionspotentiale er et mål for molekylers tendens til at optage elektroner og dermed blive 'reduceret'. Reduktionspotentiale er anderledes i kræftvæv end i sundt væv. Nanobærere er ved at blive designet, som nedbrydes, når de udsættes for et reduktionsmiddel i kroppen kaldet glutathiontripeptid i reduceret tilstand, hvilket er 1, 000 gange højere inde i tumorceller end udenfor. Denne type nanobærer har fremragende stabilitet i blodet og reagerer hurtigt på det reducerende miljø i tumorer. Nogle er allerede blevet godkendt af U.S. Food and Drug Administration til brug i klinikker.

Andre nanobærere reagerer på enzymer, der udtrykkes unormalt inde i tumorer. De er lavet af materialer, som disse enzymer kan nedbryde, dermed frigive indholdet. Nedbrydningen af ​​nanobærervæggen kan i nogle tilfælde være så effektiv, det kan reducere mængden af ​​lægemiddel, der er nødvendigt for at have en terapeutisk effekt.

På trods af det løfte, disse nanomaterialer viser, mere arbejde er nødvendigt. Syre-responsive bærere, for eksempel, behov for at have en bedre lægemiddel-loading kapacitet, stabilitet, og biologisk nedbrydelighed. Yderligere undersøgelse af toksiciteten af ​​enzym-responsive materialer er også påkrævet.

"I betragtning af det lovende potentiale af stimuli-responsivt nanomateriale, Der bør gøres en meget større indsats for at fremstille flere platforme for udløst lægemiddellevering med øget effektivitet og reducerede bivirkninger til kræftbehandling, " konkluderer forskerne.