Een onderzoeksteam van Yale heeft ontdekt dat door te sleutelen aan de oppervlakte-eigenschappen van met medicijnen beladen nanodeeltjes, ze kunnen deze deeltjes mogelijk naar specifieke cellen in de hersenen sturen.

Door nanodeeltjes bioadhesief te maken, of "plakkerig, " hebben de onderzoekers een al lang bestaande vraag beantwoord:als je de deeltjes eenmaal in de hersenen krijgt, hoe zorg je ervoor dat ze interageren met de kankercellen daar? Hun bevindingen worden op 19 mei gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

"Tot nu, onderzoek heeft zich gericht op de vraag of je de nanodeeltjes met medicijnen kunt laden en of we ze überhaupt in de hersenen kunnen krijgen, zonder al te veel na te denken over naar welke cellen ze gaan, " zei senior auteur W. Mark Saltzman, de Goizueta Foundation hoogleraar chemische en biomedische technologie, hoogleraar cellulaire en moleculaire fysiologie, en lid van het Yale Cancer Center. "Dit is de eerste verkenning van de affiniteit van de deeltjes voor verschillende cellen."

Het vermogen van nanodeeltjes om medicijnen af ​​te geven aan specifieke delen van het lichaam is veelbelovend voor de bestrijding van kanker en andere ziekten, terwijl de bijwerkingen van medicijnen die vaak erg giftig zijn, worden geminimaliseerd. volgens wetenschappers. Hun gebruik bij de behandeling van hersenkanker, Hoewel, bijzonder uitdagend geweest. Dat komt deels door de bloed-hersenbarrière, die fungeert om vreemde elementen uit de hersenen te houden. Onderzoekers hebben de afgelopen jaren nanodeeltjes de hersenen kunnen binnendringen met behulp van een polymeercoating die de deeltjes "sluipende" eigenschappen geeft, waardoor de deeltjes zich kunnen verbergen voor het immuunsysteem van het lichaam. Diezelfde stealth-eigenschappen, echter, zorgen er ook voor dat cellen de deeltjes niet herkennen.

"Dus ze zitten een beetje in de ruimte tussen de cellen, en niet echt doen wat ze zouden moeten doen, " zei mede-hoofdauteur Eric Song, een afgestudeerde student aan de Yale School of Medicine.

De onderzoekers van Yale ontdekten dat ze dit konden corrigeren door de chemie van de nanodeeltjes te veranderen. In twee groepen ratten - die met hersentumoren en die met gezonde hersenen - ontdekten de onderzoekers dat verschillen in de oppervlaktechemie van de deeltjes een belangrijke rol speelden bij de vraag of de deeltjes werden geïnternaliseerd door cellen in de hersenen.

Ze bedekten een groep deeltjes met polymeren die rijk zijn aan aldehyden, die chemisch binden aan aminen - een verbinding die in de meeste eiwitten wordt aangetroffen. Deze bioadhesieve deeltjes werden het meest waarschijnlijk opgenomen door alle soorten cellen in de hersenen:tumorcellen behoorden tot de cellen die de bioadhesieve deeltjes met een bijzonder hoge snelheid internaliseerden.

Deze resultaten suggereren dat het afstemmen van de chemische eigenschappen van deeltjes een mogelijkheid biedt om de distributie van de medicijnen die ze dragen te beheersen, aldus de onderzoekers. Verder, ze geloven dat de deeltjes kunnen worden aangepast voor specifieke therapieën om de werkzaamheid in doelcellen te verbeteren, en minimaliseer de toxiciteit voor de cellen waarop ze zich niet richten.