Nanopartikelbaseret termisk behandling helbreder tarmkræft hos mus

En gruppe forskere fra NUST MISIS har præsenteret testresultaterne af en innovativ oncoterapi-teknologi baseret på hypertermi - opvarmning af nanopartikler, der er blevet indført i en tumor for at dræbe den. Et lægemiddel baseret på nanopartikler af koboltferrit helbredte 100 % af musene med tarmkræft fra forsøgsgruppen. Projektresultater er blevet offentliggjort i Nanomedicin:Nanoteknologi, Biologi, og medicin internationalt videnskabeligt tidsskrift.

Magnetisk hypertermi er en ny og udviklende metode til behandling af kræft, hvor intens opvarmning kan forårsage cellulær proteindenaturering, som hurtigt ødelægger tumorceller. Imidlertid, at beskytte sundt væv, metoden involverer selektiv indføring af et middel med magnetiske egenskaber i tumoren. Via disse ejendomme, det giver lokaliseret og kontrolleret opvarmning i nærvær af et elektromagnetisk felt. Agenten, sammensat af metaloxid nanopartikler, kontakter tumorcellerne og opvarmes under påvirkning af et kilohertz variabelt elektromagnetisk felt, ødelægge dem.

Imidlertid, teknologien er endnu ikke sat i system. Forskere leder efter materialer, og vigtigst af alt, temperaturforhold, der er de mest effektive for denne procedure. Materialeforskere og biokemikere ved NUST MISIS Biomedical Nanomaterials Laboratory har rapporteret lovende in vitro og in vivo undersøgelser, der har vist, at for vellykket antitumorterapi, det er nødvendigt at vælge temperaturregimet specifikt for hver type kræft.

I særdeleshed, gruppen opnåede fuldstændig eliminering af maligne neoplasmer i 100 % af mus med tyktarmskræft efter opvarmning af tumoren ved en temperatur i området 41-43 °C. Forskerne brugte cobalt ferrit nanopartikler, som har høje magnetiske egenskaber, hvilket betyder, at de kan opvarme celler og væv i et bredt temperaturområde som reaktion på påvirkningen af ​​det elektromagnetiske felt. Ud over, de er ekstremt stabile under fysiologiske forhold, har ingen toksisk virkning på celler og væv i kroppen, og de kan også nemt og billigt fås.

"Vi har observeret grupperne af dyr med to forskellige tumormodeller - patienter med mildt aggressiv tyktarmskræft CT26 og aggressiv metastatisk brystkræft 4T1. Begge grupper modtog en injektion af en suspension af koboltferritnanopartikler i tumoren og yderligere behandling med magnetisk hypertermi ved tre forskellige temperaturforhold, " siger Anastasia Garanina, en ingeniør ved Biomedicinsk Nanomateriale Laboratorium ved NUST MISIS.

Forskerne udførte en sammenlignende analyse af virkningerne af forskellige temperaturer på to modeller af ondartede tumorer - ikke-aggressive og aktivt metastaserende - og har fundet ud af, at tyktarmskræftceller er mere følsomme over for hypertermi og dør, selv når de opvarmes i området 41-43 ° C.

"Brystkræft, ifølge en række eksperimenter, viste sig at være mere modstandsdygtig over for varme, og dets celler døde kun med højtemperatur hypertermi over 47 °C, " tilføjer Garanina. I de grupper af dyr, der blev behandlet ved temperaturer på 46-48 °C og 58-60 °C, overlevelsesraten var 25-40%. Imidlertid, forskerne opdagede, at magnetisk hypertermiterapi fører til en reduktion i forekomsten af ​​metastaser i dyrets krop sammenlignet med kirurgisk fjernelse af tumoren.

I øjeblikket, holdet fortsætter laboratorieforskning for at optimere arbejdet med nanopræparation som en del af prækliniske undersøgelser.