Een groep wetenschappers van NUST MISIS heeft de testresultaten gepresenteerd van een innovatieve oncotherapietechnologie op basis van hyperthermie:verhitting van nanodeeltjes die in een tumor zijn ingebracht om deze te doden. Een medicijn op basis van kobaltferriet nanodeeltjes genas 100% van de muizen met darmkanker uit de experimentele groep. De projectresultaten zijn gepubliceerd in de Nanogeneeskunde:Nanotechnologie, Biologie, en geneeskunde internationaal wetenschappelijk tijdschrift.

Magnetische hyperthermie is een nieuwe en zich ontwikkelende methode voor de behandeling van kanker, waarin intense verhitting cellulaire eiwitdenaturatie kan veroorzaken, die tumorcellen snel vernietigt. Echter, om gezonde weefsels te beschermen, de methode omvat de selectieve introductie van een middel met magnetische eigenschappen in de tumor. Via deze eigenschappen het zorgt voor gelokaliseerde en gecontroleerde verwarming in aanwezigheid van een elektromagnetisch veld. De agent, samengesteld uit metaaloxide nanodeeltjes, maakt contact met de tumorcellen en warmt op onder invloed van een kilohertz variabel elektromagnetisch veld, ze vernietigen.

Echter, de technologie is nog niet gesystematiseerd. Wetenschappers zijn op zoek naar materialen, en vooral, temperatuuromstandigheden die het meest effectief zijn voor deze procedure. Materiaalwetenschappers en biochemici van het NUST MISIS Biomedical Nanomaterials Laboratory hebben veelbelovende in vitro en in vivo studies gerapporteerd die hebben aangetoond dat voor succesvolle antitumortherapie, het is noodzakelijk om het temperatuurregime specifiek voor elk type kanker te selecteren.

Vooral, de groep bereikte de volledige eliminatie van kwaadaardige neoplasmata bij 100% van de muizen met darmkanker na verwarming van de tumor bij een temperatuur in het bereik van 41-43 ° C. De wetenschappers gebruikten kobaltferriet nanodeeltjes, die hoge magnetische eigenschappen hebben, wat betekent dat ze cellen en weefsels in een breed temperatuurbereik kunnen verwarmen als reactie op de invloed van het elektromagnetische veld. In aanvulling, ze zijn extreem stabiel onder fysiologische omstandigheden, geen toxisch effect hebben op cellen en weefsels van het lichaam, en ze kunnen ook gemakkelijk en goedkoop worden verkregen.

"We hebben de groepen dieren geobserveerd met twee verschillende tumormodellen - patiënten met licht agressieve darmkanker CT26 en agressieve uitgezaaide borstkanker 4T1. Beide groepen kregen een injectie met een suspensie van kobaltferriet-nanodeeltjes in de tumor en verdere therapie met magnetische hyperthermie bij drie verschillende temperatuuromstandigheden, " zegt Anastasia Garanina, een ingenieur bij het Biomedical Nanomaterials Laboratory bij NUST MISIS.

De wetenschappers voerden een vergelijkende analyse uit van de effecten van verschillende temperaturen op twee modellen van kwaadaardige tumoren - niet-agressief en actief metastatisch - en hebben ontdekt dat darmkankercellen gevoeliger zijn voor hyperthermie en zelfs afsterven bij verhitting in het bereik van 41-43 ° C.

"Borstkanker, volgens een reeks experimenten, bleek beter bestand tegen hitte, en zijn cellen stierven alleen bij hyperthermie bij hoge temperatuur hoger dan 47 °C, " voegt Garanina toe. In de groepen dieren die werden behandeld bij temperaturen van 46-48 °C en 58-60 °C, het overlevingspercentage was 25-40%. Echter, de onderzoekers ontdekten dat magnetische hyperthermietherapie leidt tot een vermindering van de incidentie van metastasen in het lichaam van het dier in vergelijking met chirurgische verwijdering van de tumor.

Momenteel, het team zet laboratoriumonderzoek voort om het werk van nanobereiding te optimaliseren als onderdeel van preklinische studies.