Radiotherapie is een belangrijk onderdeel van de behandeling van hoofd-halskanker, maar de meeste hoofd-halstumoren hebben een ingebouwd mechanisme waardoor ze resistent zijn tegen straling. Als resultaat, oncologen moeten enorme doses röntgenfoto's aan de patiënt afleveren, omliggende weefsels beschadigen en aanzienlijke bijwerkingen veroorzaken. Om deze weerstand te overwinnen, onderzoekers van de State University of New York (SUNY) in Buffalo en de University of Southern California (USC) hebben een formulering van nanodeeltjes ontwikkeld die het resistentiemechanisme verstoort, en als een resultaat, verhoogt de werkzaamheid van bestralingstherapie in een muismodel van hoofd-halskanker.

Zijn werk rapporteren in het tijdschrift Integratieve biologie , een onderzoeksteam onder leiding van Paras Prasad van SUNY Buffalo en Rizwan Masood van USC's Keck School of Medicine beschrijft hoe het gouden nanostaafjes gebruikte om een ​​klein interfererend RNA-molecuul (siRNA) af te geven aan hoofd- en nektumoren. Dit siRNA-molecuul blokkeert de productie van een eiwit dat bekend staat als sfingosinekinase 1 (SphK1). Eerder werk van het USC-team had aangetoond dat dit eiwit voorkomt dat door straling beschadigde cellen apoptose ondergaan, het celdoodprogramma dat wordt geactiveerd in gezonde cellen wanneer ze ouder worden of grote schade oplopen.

RNA-interferentie, die siRNA's gebruikt om de productie van specifieke eiwitten te verminderen, veelbelovend is gebleken voor de behandeling van kanker en andere ziekten, maar deze moleculen worden gemakkelijk afgebroken in de bloedstroom. Om dit probleem op te lossen, het SUNY-Buffalo-team, een vroege pionier op het gebied van kanker-nanotechnologie en een origineel lid van de National Cancer Institute's Alliance for Nanotechnology in Cancer, heeft biocompatibele gouden nanostaafjes ontwikkeld die siRNA's kunnen beschermen tegen afbraak en ze aan tumoren kunnen afleveren.

Samenwerken, de twee groepen creëerden een gouden nanorod-siRNA-construct dat zich richt op SphK1. Wanneer direct geïnjecteerd in hoofd-halstumoren die bij muizen groeien voorafgaand aan bestralingstherapie, deze formulering verhoogde de werkzaamheid van bestralingstherapie met meer dan 50 procent. Bovendien, deze verhoging van de werkzaamheid werd gezien bij sterk verlaagde stralingsdoses. Dieren die werden behandeld met de formulering van nanodeeltjes vertoonden geen nadelige effecten van het medicijn. De onderzoekers ontwikkelen nu een nieuwe formulering die kan worden gebruikt om tumoren te sensibiliseren waarvoor directe injectie van het geneesmiddel niet haalbaar is.

Dit werk, die gedeeltelijk werd ondersteund door het National Cancer Institute, wordt gedetailleerd beschreven in een document met de titel, "Gouden nanorod-sfingosinekinase siRNA-nanocomplexen:een nieuw therapeutisch hulpmiddel voor krachtige radiosensibilisatie van hoofd- en nekkanker." Een samenvatting van dit artikel is beschikbaar op de website van het tijdschrift.