Onderzoekers van de Oregon State University hebben een verbeterde techniek ontwikkeld om magnetische nanoclusters te gebruiken om moeilijk bereikbare tumoren te doden.

Magnetische nanodeeltjes - kleine stukjes materie zo klein als een miljardste van een meter - hebben een antikankerbelofte getoond voor tumoren die gemakkelijk bereikbaar zijn met een injectiespuit, waardoor de deeltjes direct in de kankergezwel kunnen worden geïnjecteerd.

Eenmaal in de tumor geïnjecteerd, de nanodeeltjes worden blootgesteld aan een wisselend magnetisch veld, of AMF. Dit veld zorgt ervoor dat de nanodeeltjes temperaturen bereiken van meer dan 100 graden Fahrenheit, waardoor de kankercellen sterven.

Maar voor sommige soorten kanker, zoals prostaatkanker, of de eierstokkanker gebruikt in de Oregon State-studie, directe injectie is moeilijk. In dat soort gevallen een "systemische" toedieningsmethode - intraveneuze injectie, of injectie in de buikholte - zou gemakkelijker en effectiever zijn.

De uitdaging voor onderzoekers was het vinden van de juiste soort nanodeeltjes - degene die, indien systemisch toegediend in klinisch geschikte doses, zich goed genoeg in de tumor ophopen om de AMF in staat te stellen kankercellen tot de dood te verhitten.

Olena Taratula en Oleh Taratula van het OSU College of Pharmacy pakten het probleem aan door nanoclusters te ontwikkelen, verzamelingen van nanodeeltjes met meerdere atomen, met verbeterde verwarmingsefficiëntie. De nanoclusters zijn zeshoekige ijzeroxide nanodeeltjes gedoteerd met kobalt en mangaan en geladen in biologisch afbreekbare nanodragers.

Bevindingen werden gepubliceerd in ACS Nano .

"Er zijn veel pogingen gedaan om nanodeeltjes te ontwikkelen die systemisch in veilige doses kunnen worden toegediend en toch voldoende hoge temperaturen in de tumor mogelijk maken, " zei Olena Taratula, universitair hoofddocent farmaceutische wetenschappen. "Ons nieuwe nanoplatform is een mijlpaal voor de behandeling van moeilijk toegankelijke tumoren met magnetische hyperthermie. Dit is een proof of concept, en de nanoclusters kunnen mogelijk worden geoptimaliseerd voor een nog grotere verwarmingsefficiëntie."

Het vermogen van de nanoclusters om therapeutisch relevante temperaturen in tumoren te bereiken na een enkele, lage dosis IV-injectie opent de deur naar het benutten van het volledige potentieel van magnetische hyperthermie bij de behandeling van kanker, op zichzelf of met andere therapieën, voegde ze eraan toe.

"Er is al aangetoond dat magnetische hyperthermie bij gematigde temperaturen de gevoeligheid van kankercellen voor chemotherapie verhoogt, bestraling en immunotherapie, ' zei Taratula.

Het muismodel in dit onderzoek betrof dieren die IV nanocluster-injecties kregen nadat eierstoktumoren onder hun huid waren geënt.

"Om deze technologie vooruit te helpen, toekomstige studies moeten gebruik maken van orthotope diermodellen - modellen waarbij diepgewortelde tumoren worden bestudeerd op de locatie waar ze daadwerkelijk in het lichaam zouden voorkomen, "zei ze. "Bovendien, om de opwarming van gezond weefsel te minimaliseren, huidige AMF-systemen moeten worden geoptimaliseerd, of nieuwe ontwikkeld."