Undersøgelse finder, at saltnanopartikler er giftige for kræftceller

En ny undersøgelse ved University of Georgia har fundet en måde at angribe kræftceller på, som potentielt er mindre skadelige for patienten. Natriumchlorid-nanopartikler - mere almindeligt kendt som salt - er giftige for kræftceller og giver mulighed for behandlinger, der har færre negative bivirkninger end nuværende behandlinger.

Anført af Jin Xie, lektor i kemi, undersøgelsen viste, at SCNP'er kan bruges som en trojansk hest til at levere ioner ind i celler og forstyrre deres indre miljø, fører til celledød. SCNP'er bliver til salt, når de nedbrydes, så de er ikke skadelige for kroppen.

"Denne teknologi er velegnet til lokal destruktion af kræftceller, " sagde Xie, et fakultetsmedlem i Franklin College of Arts and Sciences. "Vi forventer, at det vil finde brede anvendelser til behandling af blære, prostata, lever, og hoved-halskræft."

Nanopartikler er nøglen til at levere SCNP'er ind i celler, ifølge Xie og holdet af forskere. Cellemembraner opretholder en gradient, der holder relativt lave natriumkoncentrationer inde i celler og relativt høje natriumkoncentrationer uden for celler. Plasmamembranen forhindrer natrium i at trænge ind i en celle, men SCNP'er er i stand til at passere igennem, fordi cellen ikke genkender dem som natriumioner.

Når man først er inde i en celle, SCNP'er opløses i millioner af natrium- og chloridioner, der er fanget inde af gradienten og overvælder beskyttelsesmekanismer, inducerer ruptur af plasmamembranen og celledød. Når plasmamembranen brister, molekylerne, der siver ud, signalerer immunsystemet, at der er vævsskade, inducerer en inflammatorisk reaktion, der hjælper kroppen med at bekæmpe patogener.

"Denne mekanisme er faktisk mere giftig for kræftceller end normale celler, fordi kræftceller har relativt høje natriumkoncentrationer til at starte med, " sagde Xie.

Ved hjælp af en musemodel, Xie og holdet testede SCNP'er som et potentielt kræftlægemiddel, indsprøjtning af SCNP'er i tumorer. De fandt ud af, at SCNP-behandling undertrykte tumorvækst med 66 procent sammenlignet med kontrolgruppen, uden fald i kropsvægt og ingen tegn på toksicitet for større organer.

De udførte også en vaccinationsundersøgelse, inokulering af mus med kræftceller, der var blevet dræbt via SCNP'er eller frysetø. Disse mus viste meget større modstand mod en efterfølgende udfordring med levende kræftceller, hvor alle dyr forbliver tumorfrie i mere end to uger.

Forskerne udforskede også anti-cancer immunitet i en tumormodel. Efter at have injiceret primære tumorer med SCNP'er og efterladt sekundære tumorer ubehandlet, de fandt ud af, at de sekundære tumorer voksede med en meget lavere hastighed end kontrollen, viser en tumorhæmningsrate på 53 procent.

I fællesskab resultaterne tyder på, at SCNP'er dræbte kræftceller og omdannede de døende kræftceller til en in situ-vaccine.

SCNP'er er unikke i verden af ​​uorganiske partikler, fordi de er lavet af et godartet materiale, og deres toksicitet er baseret på nanopartikelformen, ifølge Xie.

"Med en relativt kort halveringstid i vandige opløsninger, SCNP'er er bedst egnede til lokaliseret snarere end systemisk terapi. Behandlingen vil forårsage øjeblikkelig og immunogen kræftcelledød, " sagde han. "Efter behandlingen, nanopartiklerne reduceres til salte, som smelter sammen med kroppens væskesystem og forårsager ingen systematisk eller akkumulerende toksicitet. Ingen tegn på systematisk toksicitet blev observeret med SCNP'er injiceret i høje doser."

Undersøgelsen blev offentliggjort i Avancerede materialer .