En switch, der regulerer trafikken på tværs af blodkar

NUS-forskere har opdaget en kontrolmekanisme, der regulerer trafikken af ​​celler og stoffer på tværs af blodkar. Denne effekt kan have betydelig indflydelse på kræftmetastaser.

Nanopartikler bliver brugt i forskellige biomedicinske applikationer, herunder diagnosticering og behandling af kræft. Lægemiddelfrigivende nanopartikler kunne programmeres til at afgive lægemidler lokalt på tumorstedet. Imidlertid, nyere undersøgelser har vist, at disse nanopartikler kan føre til dannelsen af ​​mikrometerstore huller i væggene i blodkarrene, gør dem "utætte". Hos kræftpatienter, disse huller kunne gøre det nemmere for overlevende kræftceller at flygte fra deres primære steder til andre dele af kroppen.

Et forskerhold bestående af prof HO Han Kiat fra Institut for Farmaci, NUS og professor David LEONG fra Institut for Kemi og Biomolekylær Teknik, NUS opdagede, at Angiopoetin-1 (en type protein) kan hjælpe med at lukke hullerne i blodkarrene forårsaget af nanopartikler og reducere deres permeabilitet. Det her, på tur, styrer passagen af ​​stoffer og molekyler gennem blodkarrenes vægge. Ved at justere mængden af ​​Angiopoetin-1 i kroppen, forskerne fandt ud af, at de kan begrænse og vende den "lækage" induceret i blodkar forårsaget af nanopartikler i biomedicinske applikationer.

I deres eksperimenter, forskerholdet administrerede brystkræftceller under huden på murine modeller og introducerede derefter titaniumdioxid-nanopartikler i deres blodkar. De konstaterede, at nanopartiklerne øgede lækagen af ​​kræftceller ind i blodkarrene. Denne lækageeffekt kan øge bevægelsen af ​​cirkulerende kræftceller til fjerne væv, hvilket kan resultere i dannelsen af ​​nye sekundære kræftsteder, som tidligere ikke var tilgængelige for kræftcellerne.

Følger op på dette, holdet fandt ud af, at Angiopoeitin-1 fungerer som en vækstfaktor for TIE2, en celleoverfladeregulator, der findes naturligt i vores blodkar. Når der er flere Angiopoetin-1, TIE2-protein er lokaliseret og stimuleret til at lukke hullerne i blodkarrene, som kan være forårsaget af nanopartiklerne. Dette reducerer igen permeabiliteten af ​​blodkarrene og begrænser mængden af ​​kræftceller, der lækker ind i blodbanen.

Prof Ho sagde, "Undersøgelsen viste, at Angiopoetin-1 potentielt kunne bruges som en modmekanisme til at begrænse og vende den lækage, der induceres af nanopartikler. Dette hjælper med at mindske ekstravasationen og transporten af ​​kræftceller til andre væv hos kræftpatienter."