science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nanotechnologie een groene benadering voor de behandeling van leverkanker

Kattesh Katti, doctoraat, Curatorenhoogleraar Radiologie en Natuurkunde aan de MU School of Medicine en hoofdauteur van de studie. Krediet:Justin Kelley, MU Gezondheid

Volgens de American Cancer Society, meer dan 700, Elk jaar worden wereldwijd 000 nieuwe gevallen van leverkanker gediagnosticeerd. Momenteel, de enige remedie voor de ziekte is om het kankerachtige deel van de lever operatief te verwijderen of het hele orgaan te transplanteren. Echter, een internationale studie onder leiding van onderzoekers van de University of Missouri School of Medicine heeft aangetoond dat een nieuwe, minimaal invasieve aanpak zich richt op en vernietigt precancereuze tumorcellen in de lever van muizen en in vitro menselijke cellen.

"De beperkingen bij de behandeling van de meeste vormen van kanker omvatten bijkomende schade aan gezonde cellen in de buurt van tumorplaatsen, " zei Kattesh Katti, doctoraat, Curatorenhoogleraar Radiologie en Natuurkunde aan de MU School of Medicine en hoofdauteur van de studie. "Al meer dan een decennium hebben we het gebruik van nanotechnologie bestudeerd om te testen of gerichte behandelingen schade aan nabijgelegen gezonde cellen zouden verminderen of elimineren. Van bijzonder belang was het gebruik van groene nanotechnologie-benaderingen die hier bij MU zijn ontwikkeld en die natuurlijke chemische verbindingen uit planten gebruiken ."

Het onderzoek is uitgevoerd in de Verenigde Staten en Egypte, en het omvatte het gebruik van gouden nanodeeltjes ingekapseld door een beschermende stabilisator die Arabische gom wordt genoemd. De nanodeeltjes werden intraveneus in de lever van muizen gebracht en werden verwarmd met een laser via een proces dat bekend staat als fotothermische therapie.

"Arabische gom is een natuurlijke gom gemaakt van het uitgeharde sap van acaciabomen, " zei Katti, die ook dienst doet als directeur van het MU Institute of Green Nanotechnology en de Margaret Proctor Mulligan Distinguished Professor of Medical Research aan de MU School of Medicine is. "Het is door de FDA goedgekeurd voor menselijke consumptie en wordt voornamelijk gebruikt in de voedingsindustrie als additief. Het bevordert ook de hechting van gouden nanodeeltjes die zijn ontworpen om aan te trekken voor precancereuze en kwaadaardige cellen - die veel vatbaarder zijn voor lagere niveaus van warmte dan gezonde cellen Zodra de nanodeeltjes reizen en zich hechten aan kankercellen, ze worden verwarmd tot een temperatuur die ze vernietigt, maar gezond weefsel onaangetast laat."

Katti's team bestudeerde in totaal 224 muizen. Van de helft werd vastgesteld dat ze precancereuze cellen in hun lever hadden. De andere helft had normaal leverweefsel. Buiten de controlegroep, de muizen kregen ofwel een intraveneuze injectie van Arabische gom alleen of Arabische gom ingekapselde gouden nanodeeltjes met of zonder lasertherapie.

"De toediening van Arabische gom, gouden nanodeeltjes en fotothermische therapie veroorzaakten geen verandering in gezond weefsel, die het veilige gebruik van deze behandelingen bevestigden, ' zei Katti. 'Echter, het gebruik van in Arabische gom ingekapselde nanodeeltjes in combinatie met fotothermische therapie resulteerde in de gerichte uitroeiing van de precancereuze cellen en hun genetische code in zowel ons muizenmodel als het menselijke in vitro celmodel dat we voor deze studie hebben ontwikkeld."

Katti zei dat de volgende stap voor de verdere ontwikkeling van de techniek tot een kankerbehandeling voor mensen een klinische proef zal zijn.

"De componenten voor deze nieuwe therapie zijn goedkoop, geen problemen hebben met de houdbaarheid en gemakkelijk te produceren zijn, " zei Katti. "Het belangrijkste is, het omvat niet het gebruik van agressieve chemotherapiemedicijnen of bestraling. Het is een 'groene' aanpak die ook kan leiden tot een succesvolle behandeling van andere vormen van kanker."