science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Magnetisme en licht combineren om kanker te bestrijden

Masson's trichroomkleuring:de celkernen zijn blauwzwart, de cytoplasma's (cellichamen) zijn paars en de collageenvezels zijn groen. © Riccardo Di Corato - laboratorium MSC. Krediet:CNRS/Université Paris Diderot

Door te combineren, in een liposoom, magnetische nanodeeltjes en fotosensitizers die gelijktijdig en op afstand worden geactiveerd door externe fysieke stimuli (een magnetisch veld en licht), wetenschappers van het Laboratoire Matière et Systèmes Complexes (CNRS/Université Paris Diderot) en het Laboratoire Physicochimie des Electrolytes et Nanosystèmes Interfaciaux (CNRS/UPMC), verkregen totale tumorregressie bij muizen. Niet giftig wanneer ze niet geactiveerd zijn, met dergelijke therapieën kan ook een vermindering van bijwerkingen worden bereikt. deze resultaten, die het belang van meerdere behandelingen aantonen, werden gepubliceerd in ACS Nano op 24 maart 2015.

Een van de strategieën die worden gebruikt om de nadelige effecten van kankertherapieën te beperken, is de ontwikkeling van nanodragersystemen die actieve ingrediënten naar tumorcellen kunnen transporteren. Deze worden "fysieke" therapieën genoemd wanneer de werkzame stoffen, moleculen of nanodeeltjes, kan op afstand worden geactiveerd door externe fysieke stimuli - in dit geval door licht of een magnetisch veld. In deze context, het onderzoeksteam ontwikkelde een nieuw type drager dat lichtgevoeligheid en magnetisme combineert. Om dit te behalen, ze hebben eerst magnetische nanodeeltjes ingekapseld in het binnenste compartiment van een liposoom in voldoende hoeveelheden om het ultramagnetisch te maken, voordat fotosensitizers in de lipidedubbellaag worden opgenomen, terwijl een optimale grootte voor de bloedsomloop behouden blijft.

Deze liposomen, met magnetische nanodeeltjes en fotosensitizers, werden in het muismodel direct in de tumor geïnjecteerd. De wetenschappers combineerden dus twee technieken om volledige vernietiging van kankercellen te bereiken. De eerste, magnetische hyperthermie, bestaat uit het exciteren van de nanodeeltjes met een magnetisch veld om de temperatuur van de tumor te verhogen en deze te vernietigen. De tweede methode, fotodynamische therapie, wordt mogelijk gemaakt door de fotosensitizers, die, wanneer geactiveerd, laat reactieve zuurstofsoorten vrij die giftig zijn voor tumorcellen. Deze twee fysieke therapieën werken in synergie op de activiteit van de eiwitten die betrokken zijn bij apoptose, of geprogrammeerde celdood. Hun combinatie veroorzaakt dus totale regressie van de tumor, terwijl een enkele therapie zijn groei niet kan stoppen.

Voor het onderzoeksteam de volgende stap bestaat erin de "andere" magnetische eigenschappen van liposomen te benutten om de behandeling te verbeteren:nanodeeltjes zijn inderdaad zichtbaar onder MRI en kunnen met magneten worden verschoven. Na een injectie in de bloedbaan, het zou daarom mogelijk worden om de magneten te gebruiken om de liposomen op de tumoren te richten, terwijl ze hun eindbestemming in kaart brengen door middel van MRI.