Kobberbaserede nanomaterialer kan dræbe kræftceller i mus

Et tværfagligt team af forskere fra KU Leuven, universitetet i Bremen, Leibniz Institute of Materials Engineering, og University of Ioannina er lykkedes med at dræbe tumorceller i mus ved hjælp af kobberforbindelser i nanostørrelse sammen med immunterapi. Efter terapien, kræften vendte ikke tilbage.

Nylige fremskridt inden for kræftbehandling bruger ens egen immunitet til at bekæmpe kræften. Imidlertid, i nogle tilfælde, immunterapi har vist sig at være mislykket. Holdet af biomedicinske forskere, fysikere, og kemiske ingeniører fandt ud af, at tumorer er følsomme over for kobberoxidnanopartikler - en forbindelse bestående af kobber og oxygen. En gang inde i en levende organisme, disse nanopartikler opløses og bliver giftige. Ved at skabe nanopartiklerne ved hjælp af jernoxid, forskerne var i stand til at kontrollere denne proces for at eliminere kræftceller, mens raske celler ikke blev påvirket.

"Ethvert materiale, du skaber i nanoskala, har lidt andre egenskaber end dets modstykke i normal størrelse, " forklarer professor Stefaan Soenen og Dr. Bella B. Manshian fra Institut for Billeddiagnostik og Patologi, der arbejdede sammen om undersøgelsen. "Hvis vi ville indtage metaloxider i store mængder, de kan være farlige, men på en nanoskala og på kontrolleret, sikker, koncentrationer, de kan faktisk være gavnlige."

Som forskerne forventede, kræften vendte tilbage efter behandling med kun nanopartiklerne. Derfor, de kombinerede nanopartiklerne med immunterapi. "Vi bemærkede, at kobberforbindelserne ikke kun kunne dræbe tumorcellerne direkte, de kunne også hjælpe de celler i immunsystemet, der bekæmper fremmede stoffer, som tumorer, " siger Dr. Manshian.

Kombinationen af ​​nanopartiklerne og immunterapi fik tumorerne til at forsvinde helt og, som resultat, fungerer som en vaccine mod lunge- og tyktarmskræft - de to typer, der blev undersøgt i undersøgelsen. For at bekræfte deres fund, forskerne sprøjtede tumorceller tilbage i musene. Disse celler blev straks elimineret af immunsystemet, som var på udkig efter noget nyt, lignende, celler, der invaderer kroppen.

Forfatterne oplyser, at den nye teknik kan bruges til omkring tres procent af alle kræfttilfælde, givet, at kræftcellerne stammer fra en mutation i p53-genet. Eksempler inkluderer lunger, bryst, æggestokke, og tyktarmskræft.

Et afgørende element er, at tumorerne forsvandt uden brug af kemoterapi, som typisk kommer med store bivirkninger. Kemoterapeutiske lægemidler angriber ikke kun kræftceller, de skader ofte raske celler undervejs. For eksempel, nogle af disse lægemidler udsletter hvide blodlegemer, ophævelse af immunsystemet.

"Så vidt jeg ved, dette er første gang, at metaloxider bruges til effektivt at bekæmpe kræftceller med langvarige immuneffekter i levende modeller, " siger professor Soenen. "Som et næste skridt, vi ønsker at skabe andre metal nanopartikler, og identificere hvilke partikler der påvirker hvilke typer kræft. Dette skulle resultere i en omfattende database."

Holdet planlægger også at teste tumorceller, der stammer fra cancerpatientvæv. Hvis resultaterne forbliver de samme, Professor Soenen planlægger at etablere et klinisk forsøg. For at det skal ske, imidlertid, der er stadig nogle forhindringer undervejs. Han forklarer:"Nanomedicin er i fremmarch i USA og Asien, men Europa halter bagud. Det er en udfordring at komme videre på dette felt, fordi læger og ingeniører ofte taler et andet sprog. Vi har brug for mere tværfagligt samarbejde, så vi kan forstå hinanden bedre og bygge videre på hinandens viden."