(PhysOrg.com) -- In een bewijs van hoofdonderzoek bij muizen, wetenschappers van Johns Hopkins en de Virginia Commonwealth University (VCU) hebben aangetoond dat een reeks genetische instructies ingekapseld in een nanodeeltje kan worden gebruikt als een "ontstekingsschakelaar" om de genactiviteit te stimuleren die de opsporing en behandeling van kanker bevordert.

De schakelaar, een promotor genoemd, is een reeks chemische letters die interageert met DNA om genactiviteit aan te zetten. In dit geval, de wetenschappers gebruikten een promotor genaamd PEG-Prom, gekloond door VCU-onderzoeker Paul Fisher, doctoraat PEG-Prom wordt alleen geactiveerd in kankercellen, niet in normale.

"Met de huidige beeldvormingsapparatuur zoals CT en PET, we kunnen zien of er iets mis is bij een patiënt, maar we hebben geen definitieve instrumenten om kanker te onderscheiden van ontsteking of infectie, " zegt Martin Pomper, MD, doctoraat, hoogleraar radiologie aan de Johns Hopkins. "Het duurt over het algemeen minstens een maand nadat patiënten bepaalde kankerbehandelingen hebben gegeven voordat bestaande beeldvormende hulpmiddelen de reactie van de patiënt op de therapie kunnen meten."

Om kankercellen te onderscheiden van normale cellen, Johns Hopkins-wetenschappers brachten PEG-Prom in verband met ofwel een gen dat vuurvliegluciferase produceert, de stof die vuurvliegjes doet gloeien, of een gen genaamd HSV1tk, die een chemische reactie initieert met radioactieve labels in de cel die kunnen worden gedetecteerd door beeldvormingsapparatuur. Eenmaal in een kankercel, de PEG-Prom-schakelaar is ingeschakeld, en het activeert ofwel het luciferase- ofwel het HSV1tk-gen.

Vervolgens, ze stopten de PEG-Prom/gen-combinatie in kleine bolletjes - ongeveer 50, 000 keer kleiner dan de punt van een speld – en injecteerde de nanodeeltjes intraveneus in muizen met uitgezaaide borstkanker of melanoom.

De bevindingen, gerapporteerd in de online editie van 12 december van Natuurgeneeskunde , onthullen een 30-voudig verschil in het identificeren van kankercellen die luciferase bevatten en normale cellen die de stof niet bevatten. Vergelijkbare resultaten werden waargenomen in kankercellen gevuld met de radioactieve labels en normale cellen die dat niet waren.

"Dit type beeldvormingstechniek heeft het potentieel om bestaande tools toe te voegen met meer specificiteit bij het identificeren van het probleem, ' zegt Pomper.

Pomper zegt dat de techniek waarschijnlijk bij elke vorm van kanker kan worden gebruikt, en het nanodeeltje en het HSV1tk-gen dat in de huidige studie wordt gebruikt, zijn eerder getest in klinische onderzoeken die geen verband houden met het werk van Pomper.

Naast diagnose- en monitoringtools, de techniek zou kunnen worden ontworpen om therapieën te leveren aan het hart van kankercellen. een benadering, hij zegt dat hij radioactieve isotopen moet gebruiken om kankercellen van binnenuit radioactief te maken, in plaats van extern straling aan de patiënt toe te dienen.

Nog altijd, Pomper zegt, een dergelijke techniek zou beperkt zijn tot het identificeren van tumoren die twee millimeter of groter zijn, die miljoenen cellen bevatten, omdat de huidige beeldapparaten niets kleiners kunnen detecteren. Hij zegt ook dat bepaalde doses nanodeeltjes giftig kunnen zijn, dus zijn team voert tests uit om het beste nanodeeltje te vinden.