Het volgen van het pad van chemotherapiemedicijnen in realtime en op cellulair niveau kan een revolutie teweegbrengen in de kankerzorg en artsen helpen uit te zoeken waarom twee patiënten anders kunnen reageren op dezelfde behandeling.

Onderzoekers van de Ohio State University hebben een manier gevonden om een ​​veelvoorkomend kankermedicijn te verlichten, zodat ze kunnen zien waar de chemo naartoe gaat en hoe lang het duurt om daar te komen.

Ze hebben een organische techniek bedacht om deze wetenschappelijke leidende ster te creëren en hebben daarmee een nieuwe grens in hun vakgebied geopend. Eerdere inspanningen werden beperkt door kleurstoffen die snel vervaagden en door giftige elementen, met name metalen.

Een studie die deze week in het tijdschrift is gepubliceerd Natuur Nanotechnologie benadrukte twee nieuwe prestaties. Eerst, de onderzoekers creëerden een lichtgevend molecuul, een peptide genoemd en bestaat uit twee aminozuren. Toen koppelden ze dat licht aan de kankermedicatie, zodat het de aankomst van de chemo in de cellen onthulde.

"Dit is erg belangrijk voor gepersonaliseerde geneeskunde. We willen echt zien wat er gebeurt als we chemomedicijnen geven en dit werk maakt de weg vrij voor de opwindende onderneming, " zei Dr. Mingjun Zhang, de professor in de biomedische technologie die de studie leidde.

Biomedische ingenieurs streven ernaar om technieken te vinden die zich op natuurlijke wijze in het lichaam gedragen en zonder schade te berokkenen. Dit onderzoek belooft precies dat te doen, omdat het peptide er een is dat gemakkelijk naast menselijke cellen zou moeten bestaan ​​en net zo onschadelijk zou moeten vertrekken als het binnenkwam.

"Je kunt je medicijn combineren met dit lichtgevende voertuig, Zhang zei over het minuscule fluorescerende deeltje dat in zijn laboratorium was bedacht. "Samengesteld uit natuurlijke aminozuren, het nanodeeltje is inherent biocompatibel. Onze biologische machines kunnen het gemakkelijk aan."

Dit werk werd gedaan in petrischalen in het laboratorium van Zhang en er wordt momenteel gewerkt aan dieren.

In het lichaam of weefsel van een dier of persoon, wetenschappers zouden het fluorescerende signaal bekijken met een optisch detectiesysteem, hij zei.

Zhang en zijn collega's plaatsten hun peptide in een gemeenschappelijk medicijn voor chemotherapie, zodat het licht ervan verborgen bleef totdat de twee elementen uit elkaar trokken bij het binnenkomen van de cellen.

Zhang was bijzonder verheugd om te zien dat het blauwe peptide, die kan worden gezien onder ultraviolet licht, behield zijn luminescentie gedurende langere tijd. Eerder werk om medicijnen op te sporen met behulp van organische kleurstoffen werd gehinderd door hun neiging om met de tijd te vervagen.

"Je kunt het labelen en je kunt het aan een medicijn bevestigen en zien waar het medicijn naartoe gaat en wanneer het wordt vrijgegeven, ' zei Zhang.

En het kan zijn dat de biomedische vooruitgang patiënten en hun artsen informatie kan geven over hoe goed en hoe snel een medicijn voor hen werkt.

"Misschien werkt voor sommige mensen een medicijn in een paar minuten en voor iemand anders is het uren en voor iemand anders heeft het nooit effect, ' zei Zhang.

Het onderzoeksteam gebruikte doxorubicine, een veelgebruikt medicijn voor chemotherapie, voor hun laboratoriumwerk, maar de ontdekking zou van toepassing kunnen zijn op verschillende soorten behandelingen.

Een beter begrip van het complexe samenspel van cellen en medicijnen is van cruciaal belang voor de ontwikkeling van behandelingen die nauwkeurig zijn afgestemd op individuele patiënten.

Het werk van de staat Ohio bouwt voort op onderzoek dat een drietal wetenschappers in 2008 de Nobelprijs voor de Scheikunde opleverde. Hun werk aan groen fluorescerend eiwit dat in kwallen wordt aangetroffen, leidde tot de ontdekking dat wetenschappers activiteit op celniveau konden verlichten die voorheen in mysterie was gehuld.