Japanse onderzoekers hebben aanpasbare nanocapsules ontwikkeld die kunnen helpen bij de diagnose van glioblastomacellen - een zeer invasieve vorm van hersentumor.

Polymersomen zijn hol, synthetisch, capsules in nanoformaat. Ze zijn uitgebreid onderzocht op hun potentieel bij de gerichte afgifte van medicijnen in het lichaam. PICsomen zijn een nieuwe klasse van polymeersomen die recentelijk in Japan zijn ontwikkeld. Ze worden gemaakt door elektrolytgroepen te mengen die zijn gevormd uit positief en negatief geladen ionen. PICsomen kunnen lange tijd in de bloedbaan overleven en kunnen worden gebruikt om in water oplosbare stoffen af ​​te leveren aan doelweefsels.

Een studie gepubliceerd in Wetenschap en technologie van geavanceerde materialen ( STAM ) meldt dat PICsomen kunnen worden aangepast om langer in de bloedbaan te blijven en zich beter op specifieke plaatsen in tumoren te kunnen richten. Deze "gefunctionaliseerde" PICsomen hebben een groot potentieel voor gebruik bij zowel medicijnafgifte als in de magnetische resonantiebeeldvorming van tumoren.

Van cyclisch RGD (cRGD) – een peptide of korte keten van aminozuren – is bekend dat het specifiek bindt aan twee receptoren die een belangrijke rol spelen bij de vorming van nieuwe bloedvaten in tumoren. Dit maakt het een goede tumortracer. In het STAM-onderzoek Japanse onderzoekers bonden cRGD aan PICsomes. De cRGD-PICsomen werden vervolgens intraveneus geïnjecteerd in muizen die – onderhuids – waren ingeënt met menselijke glioblastoomcellen, een zeer invasieve hersentumor. Het onderzoeksteam ontdekte dat de cRGD-PICsomen zich voornamelijk ophoopten in de nieuwe bloedvaten van de tumor en dat ze 24 uur later in de buurt van deze bloedvaten bleven.

De onderzoekers laadden vervolgens cRGD-PICsomen met superparamagnetisch ijzeroxide (SPIO), die wordt gebruikt om de zichtbaarheid van interne lichaamsstructuren bij magnetische resonantiebeeldvorming te verbeteren. In aanvulling, glioblastomacellen werden in de hersenen van muizen geïnjecteerd en lieten ze meer dan twee weken groeien. De met SPIO geladen cRGD-PICsomen werden vervolgens intraveneus in de muizen geïnjecteerd. Met behulp van magnetische beeldvorming, het team volgde met succes de geladen PICsomen in nieuwe bloedvaten die zich rond de glioblastomen vormden.

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat magnetische beeldvorming SPIO-geladen PICsomen kan detecteren die niet zijn gebonden aan cRGD in vasculaire rijke tumoren zoals tumoren van de dikke darm. Maar ze kunnen niet altijd worden gedetecteerd in glioblastomen:hersentumoren die sterk worden beschermd door de bloed-hersenbarrière, die voorkomt dat zowel giftige stoffen als medicijnen de hersenen bereiken.

De resultaten van de studie suggereren dat SPIO-geladen cRGD-PICsomen nuttig kunnen zijn voor het verbeteren van het contrast tijdens magnetische resonantiebeeldvorming in micro-omgevingen van tumoren, inclusief in nieuwe bloedvaten die cRGD-gevoelige transmembraanreceptoren tot overexpressie brengen.

Omdat de vorming van bloedvaten nauw verband houdt met tumormaligniteit, magnetische resonantie beeldvorming met behulp van PICsomen die zijn aangepast om tumorbloedvaten te targeten, zou een veelbelovend hulpmiddel kunnen zijn voor de nauwkeurige diagnose van kwaadaardige tumoren.