Een van de manieren waarop kankercellen antikankertherapie omzeilen, is door een eiwit te produceren dat medicijnen uit de cel pompt voordat deze verbindingen hun celdodende effecten kunnen uitoefenen. Een onderzoeksteam van de Northwestern University heeft ontdekt dat biocompatibele ijzeroxide-titaniumdioxide-nanodeeltjes deze pomp kunnen omzeilen en DNA-beschadigende geneesmiddelen tegen kanker de celkern kunnen laten bereiken.

Gayle Woloschak, een lid van het Northwestern University Center for Cancer Nanotechnology Excellence, leidde het onderzoeksteam dat dit nanodeeltje ontwikkelde. Zij en haar medewerkers rapporteerden hun bevindingen in het tijdschrift Kankeronderzoek .

Het doel van dit werk was tweeledig:een nanodeeltje identificeren dat pompgerelateerde resistentie tegen geneesmiddelen zou overwinnen en tegelijkertijd zou kunnen dienen als een tumorbeeldvormingsmiddel. De onderzoekers kozen voor een nanodeeltje met een kern van ijzeroxide, omgeven door een omhulsel van titaniumdioxide. De ijzeroxidekern dient als een krachtig contrastmiddel voor magnetische resonantiebeeldvorming (MRI), terwijl de titaniumdioxide-omhulling kan binden aan antikankermiddelen zoals doxorubicine via een chemische binding die zal breken in de zure omstandigheden in een kankercel.

De onderzoekers behandelden geneesmiddelresistente eierstokkankercellen met een met doxorubicine geladen nanodeeltje en toonden aan dat het nanodeeltje gemakkelijk in de cellen werd getransporteerd. Belangrijker, de nanodeeltjes lieten hun drugslading los, waardoor doxorubicine de celkern kan bereiken. Doxorubicine doodt cellen via een proces waarbij het zich bindt aan DNA in de kern. In vergelijking met alleen doxorubicine, de resistente cellen accumuleerden tot 6 keer meer geneesmiddel dan wanneer ze werden toegediend met behulp van de combinatie van nanodeeltjes en geneesmiddel. interessant, de onderzoekers ontdekten dat wanneer ze zelfs lege nanodeeltjes (geen doxorubicine) samen met transferrine toedienden, een molecuul dat betrokken is bij ijzertransport, ze zagen een verhoogde celopname van transferrine. Deze observatie is belangrijk omdat veel onderzoeksgroepen nanodeeltjes ontwikkelen die transferrine op het oppervlak bevatten om de celopname te stimuleren. In dit scenario, het zou gunstig kunnen zijn om samen met dit type leeg deeltje te behandelen.

Dit werk, die gedetailleerd wordt beschreven in een document met de titel, "Nanocarriers verbeteren de opname van doxorubicine in resistente eierstokkankercellen, " werd gedeeltelijk ondersteund door de NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, een alomvattend initiatief dat is ontworpen om de toepassing van nanotechnologie op de preventie te versnellen, diagnose, en behandeling van kanker. Een samenvatting van dit artikel is beschikbaar op de website van het tijdschrift.