Nanopartikler kan fremme kræftmetastaser

Nanopartikler kan findes i forarbejdede fødevarer (f.eks. fødevaretilsætningsstoffer), forbrugerprodukter (f.eks. solcreme) og endda inden for medicin. Selvom disse små partikler kunne have et stort uudnyttet potentiale og nye nye applikationer, de kan have utilsigtede og skadelige bivirkninger, ifølge en nylig undersøgelse foretaget af forskere fra National University of Singapore (NUS).

Specifikt, NUS-forskere fandt ud af, at kræft nanomedicin, som er designet til at dræbe kræftceller, kan fremskynde metastaser. Bruger brystkræft som model, de opdagede, at almindelige nanopartikler lavet af guld, titandioxid, sølv og siliciumdioxid – og også brugt i nanomedicin – udvider afstanden mellem blodkarcellerne, gør det lettere for andre celler, såsom kræftceller, at gå ind og ud af "utætte" blodkar.

Fænomenet, navngivet 'nanomaterials induced endothelial leakiness' (NanoEL) af NUS-teamet, accelererer bevægelsen af ​​kræftceller fra den primære tumor og får også cirkulerende kræftceller til at undslippe blodcirkulationen. Dette resulterer i hurtigere etablering af et større sekundært tumorsted og initierer nye sekundære steder, som tidligere ikke var tilgængelige for cancerceller.

"For en kræftpatient, den direkte implikation af vores resultater er, at langsigtet, allerede eksisterende eksponering for nanopartikler – f.eks. gennem hverdagsprodukter eller miljøforurenende stoffer – kan fremskynde kræftfremgang, selv når nanomedicin ikke administreres, " forklarede forskningsmedleder lektor David Leong fra Institut for Kemi- og Biomolekylær Teknik ved NUS Det Tekniske Fakultet.

Han tilføjede, "Interaktionerne mellem disse små nanomaterialer og de biologiske systemer i kroppen skal tages i betragtning under design og udvikling af cancer nanomedicin. Det er afgørende at sikre, at det nanomateriale, der leverer anti-cancer-lægemidlet, ikke også utilsigtet accelererer tumorprogression Efterhånden som nye gennembrud inden for nanomedicin udfolder sig, vi skal samtidig forstå, hvad der får disse nanomaterialer til at udløse uventede resultater."

Studiet, i fællesskab ledet af lektor Leong og lektor Ho Han Kiat fra Institut for Farmaci på NUS Det Naturvidenskabelige Fakultet, blev offentliggjort i et videnskabeligt tidsskrift Natur nanoteknologi den 28. januar 2018.

Heldigvis, situationen er ikke undergang og dysterhed. NUS-forskerne udnytter NanoEL-effekten til at designe mere effektive terapier. For eksempel, nanopartikler, der inducerer NanoEL, kan potentielt bruges til at øge blodkarutæthed, og på sin side fremme adgangen til lægemidler eller reparation af stamceller til syge væv, som måske ikke oprindeligt var tilgængelige for terapi.

Lektor Leong sagde, "Vi undersøger i øjeblikket brugen af ​​NanoEL-effekten til at ødelægge umodne tumorer, når der er få eller ingen utætte blodkar til at levere kræftlægemidler til tumorerne. Vi er nødt til at træde denne fine linje meget omhyggeligt og optimere varigheden af ​​tumorerne. udsat for nanopartiklerne. Dette kunne gøre det muligt for forskere at målrette kilden til sygdommen, før kræftcellerne spredes og bliver et meget ildfast problem."

Lektor Ho tilføjede, "Bevæger sig ud over kræftbehandling, dette fænomen kan også udnyttes under andre forhold, hvor lækagesvigt er en nøglefunktion. For eksempel, organskader såsom leverfibrose kan forårsage overdreven ardannelse, resulterer i et tab af utæthed, som reducerer tilførslen af ​​næringsstoffer via blodkarrene. Begge vores forskningsgrupper undersøger nu at udnytte NanoEL-effekten til at genoprette den tilsigtede blodgennemstrømning gennem det arrede væv."