Onderzoekers in Zweden zijn erin geslaagd de volgende stap te zetten in de richting van het gebruik van door de mens gemaakte verbindingen op nanoschaal in de strijd tegen kanker. Een recente proof-of-concept studie toonde aan dat dendrimeren, die voor het eerst werden geïntroduceerd in de jaren tachtig, kan worden gebruikt om verbindingen te introduceren die in wezen kankercellen misleiden tot het uitvoeren van zelfdestructieve taken.

Dendrimeren, of cascade moleculen, zijn organisch gesynthetiseerde grote moleculen die qua grootte en structuur overeenkomen met de peptiden en eiwitten van de natuur. Onderzoekers van het KTH Royal Institute of Technology maakten gebruik van deze eigenschappen - en de eetlust van kankercellen om grote moleculen te adsorberen - door het materiaal te laden met een organische zwavelverbinding (OSC) die ook een belangrijk ingrediënt is in aminozuren, peptiden en eiwitten.

Door deze toe te passen op gekweekte menselijke kankercellen wordt een proces in gang gezet dat kankercellen afleidt van hun normale taak om zich te vermenigvuldigen, en in plaats daarvan aan het werk gaan om disulfidebindingen in de dendrimeren uit elkaar te halen, zegt Michael Malkoch, een professor in vezel- en polymeertechnologie aan de KTH.

Malkoch zegt dat deze activiteit een verhoogde concentratie van reactieve zuurstofradicalen (ROS) vrijgeeft, die uiteindelijk celdood induceert. In tegenstelling tot behandelingen zoals chemotherapie, het effect is selectief voor kankercellen, waardoor de gezonde onaangetast blijven, omdat gezonde cellen een hogere tolerantie voor ROS hebben.

Het nanomateriaal wordt uiteindelijk door het lichaam afgebroken, hij zegt.

Het artikel is gepubliceerd in Tijdschrift van de American Chemical Society , en is mede-auteur van Malkoch, KTH-promovendus Oliver Andrén en Aristi P. Fernandes van Karolinska Institutet.

Hun resultaten tonen aan dat het platform de moeite waard is om verder te onderzoeken met klinische tests waarin dendrimeren zijn voorgeprogrammeerd met grote en specifieke aantallen organische disulfidebindingen, zegt Malkoch.

"We hebben net het oppervlak bekrast voor wat je kunt doen met dendrimeren. We hebben eerder getest met vergelijkbare materialen als onderdeel van een beenpleister - een soort kleefmiddel dat in sommige gevallen de behandeling van botbreuken mogelijk maakt zonder schroeven en platen, " zegt hij. "Je kunt je toekomstige toepassingen voorstellen waarbij het materiaal wordt gebruikt om implantaten rond kankertumoren te coaten en daardoor therapiebehandeling op lokaal niveau mogelijk te maken."