Små fluorescerende kulstofprikker kan gøre kræftbehandling mere sikker og effektiv

En banebrydende ny teknik, der kunne gøre lysbaseret kræftbehandling mere effektiv og sikrere for patienter, samtidig reducere omkostningerne, er udviklet af forskere fra University of Sheffield.

Studiet, udført af ph.d. studerende Jose Ricardo Aguilar Cosme og overvåget af et tværfagligt forskerteam fra universitetets Institut for Materialevidenskab og Teknik og Institut for Onkologi og Metabolisme, har udviklet små carbon nanopartikler, der kan levere kræftmedicin til tumorer.

Lysbaseret terapi, også kendt som fotodynamisk terapi, er allerede en klinisk godkendt behandling, der anvender lægemidler, der kun virker, når de udsættes for lys for at ødelægge kræftceller. Imidlertid, mange af disse lægemidler er ofte giftige selv uden lys, forårsager mange bivirkninger hos patienter og fører til behandlingssvigt.

University of Sheffield -forskere har søgt at forbedre disse lægemidler ved at bruge små kulstofprikker som en måde at få stoffet til tumoren. Kulstofprikker er fluorescerende nanopartikler med meget lille toksicitet, hvilket gør dem ekstremt nyttige til denne applikation. Disse nanopartikler blev fremstillet ved hjælp af almindelige ingredienser såsom saccharose og citronsyre, der forekommer naturligt i forskellige frugter.

To forskellige versioner af kulstofprikkerne blev udviklet som en del af forskningen, en med lægemidlet bundet på overfladen (PpIX-CD) og en hvor lægemidlet var inde i prikken (PpIX@CD).

Det lysaktiverede lægemiddel, University of Sheffield -teamet brugte, var protoporphyrin IX (PpIX).

Dr. Frederik Claeyssens fra universitetets Institut for Materialevidenskab og Teknik, hvem der overvåger forskningen, sagde:"Da lægemidlet var bundet til overfladen af ​​en kulstofprik, var det fire gange mindre giftigt uden lys, samtidig med at det bevarede sin kræftdræbende virkning i en laboratoriemodel for hudkræft i melanom. Dette øger lægemidlets generelle effektivitet.

"En yderligere fordel ved kulstofprikkerne er, at de lyser, også kendt som fluorescens, hvilket gør dem meget enkle at finde. Vi observerede, at partiklerne hurtigt kommer ind i tumorceller, og deres fluorescens gør det enkelt at overvåge, hvordan de bevæger sig rundt i kroppen, og hvordan de akkumuleres i tumorer. "

Dr. Helen Bryant fra universitetets afdeling for onkologi og metabolisme, der også overvåger forskningen, tilføjede:"Vores forskning har potentiale til at producere billigere anticancerlægemidler med større effektivitet til at dræbe tumorer og færre bivirkninger hos patienter. Den næste fase af vores arbejde er oversættelse af vores fund til mere komplekse kræftmodeller og i sidste ende til patienter. "

Jose Ricardo Aguilar Cosme, en ph.d. Engineering Materials studerende, sagde:"Udviklingen af ​​nye fremgangsmåder til levering af lægemidler kan gøre lægemidler sikrere og mere effektive. Vi håber at udvide vores forskning til at evaluere effektiviteten af ​​kulstofprikker med lægemidler, der almindeligvis bruges i kemoterapi og mere klinisk relevante kræftmodeller."