science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nanotechnologie-onderzoekers ontwikkelen nieuwe strategie om chemotherapie aan prostaatkankercellen te leveren

Het verbeteren van de afgifte van chemotherapie aan kankercellen is een uitdaging voor veel onderzoekers. Het is een grotere uitdaging om de kankercellen het "aas" van de chemotherapie te laten nemen. Maar misschien is zo'n uitdaging niet met meer succes aangegaan dan door het nanotechnologie-onderzoeksteam van Omid Farokhzad, MD, Brigham en Women's Hospital (BWH) Afdeling Anesthesiologie Perioperatieve en pijngeneeskunde en onderzoek.

In hun laatste onderzoek met onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) en het Massachusetts General Hospital, het BWH-team creëerde een medicijnafgiftesysteem dat in staat is om effectief een enorme hoeveelheid chemotherapeutische medicijnen aan prostaatkankercellen te leveren.

De studie is elektronisch gepubliceerd in de 3 januari, 2012 uitgave van ACS Nano .

Het betrokken proces is vergelijkbaar met het bouwen en uitrusten van een auto met de beste eigenschappen, het toevoegen van een passagier (in dit geval het kankermedicijn), en het naar zijn bestemming sturen (in dit geval de kankercel).

Om het "voertuig, " Onderzoekers gebruikten een selectiestrategie ontwikkeld door het team van Farokhzad waarmee ze in wezen konden selecteren op liganden (moleculen die zich aan het celoppervlak binden) die specifiek op prostaatkankercellen konden worden gericht. De onderzoekers bevestigden vervolgens nanodeeltjes die chemotherapie bevatten, in dit geval docetaxel, aan deze met de hand geplukte liganden.

Om de selectiestrategie van Farokhzad te begrijpen, men moet het ligandgedrag begrijpen. Hoewel de meeste liganden voornamelijk het vermogen hebben om aan cellen te binden, de strategie van Farokhzad en zijn collega's stelde hen in staat specifieke liganden te selecteren die niet alleen aan prostaatkankercellen konden binden, maar bezaten ook twee andere belangrijke kenmerken:1) ze waren slim genoeg om onderscheid te maken tussen kanker- en niet-kankercellen en 2) ze waren ontworpen om door kankercellen te worden ingeslikt.

"De meeste liganden worden opgeslokt door cellen, maar niet efficiënt " zei Farokhzad. "We hebben er een ontworpen die bedoeld is om te worden verzwolgen."

Bovendien, het vermogen van een ligand om opzettelijk door een cel te worden opgeslokt, is cruciaal bij de afgifte van geneesmiddelen, aangezien het een aanzienlijke hoeveelheid geneesmiddel in staat stelt de kankercel binnen te gaan, in tegenstelling tot buiten blijven op het celoppervlak. Dit is een effectievere methode voor kankertherapie.

Een ander belangrijk aspect van dit ontwerp voor medicijnafgifte is dat deze ligand-nanodeeltjescomponenten in staat zijn om te interageren met meerdere kankermarkers (antigenen) op het celoppervlak. In tegenstelling tot andere medicijnafgiftesystemen, dit maakt het veelzijdig en mogelijk breder toepasbaar.

Volgens de hoofdauteur van de studie, Zeyu Xiao, doctoraat, een onderzoeker in het BWH Laboratorium voor Nanogeneeskunde en Biomaterialen, huidige strategieën voor het targeten van nanodeeltjes voor kankertherapie zijn gebaseerd op het combineren van nanodeeltjes met liganden die zich kunnen richten op bekende kankermarkers. Dergelijke strategieën kunnen moeilijk uit te voeren zijn, aangezien de meeste kankercellen geen identificeerbare celoppervlakkenmerkers hebben om zich van normale cellen te onderscheiden.

"In dit onderzoek, we hebben een unieke strategie ontwikkeld waarmee de nanodeeltjes zich specifiek kunnen richten op en efficiënt kunnen worden opgeslokt in alle gewenste typen en subtypen kankercellen, zelfs als hun kankermarkers onbekend zijn, " zei Xiao. "Onze strategie vereenvoudigt het ontwikkelingsproces van gerichte nanodeeltjes en verbreedt hun toepassingen in kankertherapie."