Nanodeeltjes zijn te vinden in bewerkte voedingsmiddelen (bijv. levensmiddelenadditieven), consumentenproducten (bijv. zonnebrandcrème) en zelfs in de geneeskunde. Hoewel deze kleine deeltjes een groot onbenut potentieel en nieuwe nieuwe toepassingen kunnen hebben, ze kunnen onbedoelde en schadelijke bijwerkingen hebben, volgens een recente studie van onderzoekers van de National University of Singapore (NUS).

specifiek, NUS-onderzoekers ontdekten dat kanker-nanomedicijnen, die zijn ontworpen om kankercellen te doden, metastase kan versnellen. Borstkanker als model gebruiken, ontdekten ze dat gewone nanodeeltjes gemaakt van goud, titaandioxide, zilver en siliciumdioxide – en ook gebruikt in nanomedicijnen – vergroten de kloof tussen bloedvatcellen, het gemakkelijker maken voor andere cellen, zoals kankercellen, om in en uit "lekkende" bloedvaten te gaan.

Het fenomeen, door het NUS-team 'nanomaterialen geïnduceerde endotheliale lekkage' (NanoEL) genoemd, versnelt de beweging van kankercellen uit de primaire tumor en zorgt er ook voor dat circulerende kankercellen ontsnappen uit de bloedcirculatie. Dit resulteert in een snellere vestiging van een grotere secundaire tumorplaats en initieert nieuwe secundaire plaatsen die voorheen niet toegankelijk waren voor kankercellen.

"Voor een kankerpatiënt, de directe implicatie van onze bevindingen is dat op lange termijn, reeds bestaande blootstelling aan nanodeeltjes – bijvoorbeeld door alledaagse producten of milieuverontreinigende stoffen – kan de progressie van kanker versnellen, zelfs wanneer nanomedicijnen niet worden toegediend, ", verklaarde co-leider van het onderzoek, universitair hoofddocent David Leong van de afdeling Chemische en Biomoleculaire Engineering van de NUS-faculteit Ingenieurswetenschappen.

Hij voegde toe, "De interacties tussen deze kleine nanomaterialen en de biologische systemen in het lichaam moeten in overweging worden genomen tijdens het ontwerp en de ontwikkeling van nanomedicijnen voor kanker. Het is van cruciaal belang ervoor te zorgen dat het nanomateriaal dat het antikankermedicijn afgeeft niet ook onbedoeld de tumorprogressie versnelt Naarmate nieuwe doorbraken in de nanogeneeskunde zich ontvouwen, we moeten tegelijkertijd begrijpen waardoor deze nanomaterialen onverwachte resultaten veroorzaken."

De studie, gezamenlijk geleid door universitair hoofddocent Leong en universitair hoofddocent Ho Han Kiat van de afdeling Farmacie van de NUS-faculteit Wetenschappen, werd gepubliceerd in wetenschappelijk tijdschrift Natuur Nanotechnologie op 28 januari 2018.

Gelukkig, de situatie is geen kommer en kwel. De NUS-onderzoekers gebruiken het NanoEL-effect om effectievere therapieën te ontwerpen. Bijvoorbeeld, nanodeeltjes die NanoEL induceren, kunnen mogelijk worden gebruikt om de lekkage van bloedvaten te vergroten, en op hun beurt de toegang van medicijnen of herstellende stamcellen tot zieke weefsels bevorderen die oorspronkelijk niet toegankelijk waren voor therapie.

Universitair hoofddocent Leong zei:"We onderzoeken momenteel het gebruik van het NanoEL-effect om onvolgroeide tumoren te vernietigen wanneer er weinig of geen lekkende bloedvaten zijn om kankermedicijnen aan de tumoren te leveren. We moeten deze dunne lijn zeer zorgvuldig bewandelen en de duur van de tumoren optimaliseren. blootgesteld aan de nanodeeltjes. Dit zou wetenschappers in staat kunnen stellen de bron van de ziekte aan te pakken, voordat de kankercellen zich verspreiden en een zeer ongevoelig probleem worden."

Universitair hoofddocent Ho heeft toegevoegd, "Verder gaan dan de behandeling van kanker, van dit fenomeen kan ook gebruik worden gemaakt in andere omstandigheden waar het uitvallen van lekkage een belangrijk kenmerk is. Bijvoorbeeld, orgaanletsel zoals leverfibrose kan overmatige littekens veroorzaken, wat resulteert in een verlies van lekkage waardoor de toegang van voedingsstoffen via de bloedvaten wordt verminderd. Onze beide onderzoeksgroepen onderzoeken nu het gebruik van het NanoEL-effect om de beoogde bloedstroom door de met littekens bedekte weefsels te herstellen."