Hæmning af HER2 på tumorceller af molekylært prægede nanopartikler

En særlig aggressiv, metastaserende kræftform, HER2-positiv brystkræft, kan behandles med nanoskopiske partikler "præget" med specifikke bindingssteder for receptormolekylet HER2. Som rapporteret af kinesiske forskere i tidsskriftet Angewandte Chemie , den selektive binding af nanopartiklerne til HER2 hæmmer signifikant multiplikation af tumorcellerne.

Brystkræft er den mest almindelige kræftform hos kvinder og en af ​​de hyppigste dødsårsager. Omkring 20 til 30 procent af brystkræfttilfældene involverer den meget dårligt behandlelige HER2-positive variant. HER2 står for Human Epidermal Growth Factor Receptor 2, et protein, der genkender og binder sig til en specifik vækstfaktor. HER2 spænder over cellemembranen:en del rager ind i cellens indre; den anden er på celleoverfladen. Så snart en vækstfaktor lægger sig fast, de ekstracellulære dele af HER2 binder til en heterodimer med en anden, nært beslægtet HENDE, såsom HER1 eller HER3. Dette udløser en flertrins signalkaskade i cellen, som er kritisk involveret i processer som celledeling, metastaser, og dannelsen af ​​blodkar, der forsyner tumoren. HER2-positive tumorceller indeholder betydeligt højere koncentrationer af HER2. En aktuel behandling for HER2-positive tumorer i tidlig stadium er baseret på binding af et antistof til HER2 for at blokere dimeriseringen. Forskere ledet af Zhen Liu ved Nanjing Universitet (Kina) har nu udviklet "molekylært prægede" biokompatible polymernanopartikler, der genkender HER2 lige så specifikt som et antistof for at forhindre dimeriseringen.

Nanopartikler kan præges molekylært ved, at - for at forenkle - en polymeriserbar blanding polymeriseres til nanosfærer i nærværelse af de (bio)molekyler, de formodes at genkende senere. (Bio) molekylerne fungerer som en slags frimærke, efterlader nanoskopiske "aftryk" i sfærerne. Disse passer så perfekt til de molekyler, de var præget med, og binder sig specifikt til dem. I modsætning til antistoffer, nanosfærerne er nemme og billige at fremstille og er kemisk stabile.

Til prægningsprocessen, forskerne anvender en særlig metode (boronat affinity controllable oriented surface imprinting), der er særligt kontrollerbar og gør det muligt at præge med kæder af sukkerbyggesten (glykaner) som skabeloner. Mange proteiner indeholder specifikke "sukkerkæder". Disse er unikke, som et proteinfingeraftryk. Forskerne brugte denne form for glycan fra den ekstracellulære ende af HER2-proteinerne som deres "stempel". Dette gjorde det muligt for dem at producere påtrykte nanopartikler, der specifikt genkender HER2 og binder sig selektivt til det, hæmmer dimeriseringen. De var således i stand til signifikant at reducere multiplikationen af ​​tumorceller in vitro og væksten af ​​tumorer i mus. I modsætning, raske celler var i det væsentlige upåvirkede.