Een bijzonder agressieve metastaserende vorm van kanker, HER2-positieve borstkanker, kan worden behandeld met nanoscopische deeltjes "bedrukt" met specifieke bindingsplaatsen voor het receptormolecuul HER2. Zoals gerapporteerd door Chinese onderzoekers in het tijdschrift Angewandte Chemie , de selectieve binding van de nanodeeltjes aan HER2 remt de vermenigvuldiging van de tumorcellen significant.

Borstkanker is de meest voorkomende vorm van kanker bij vrouwen en een van de belangrijkste doodsoorzaken. Ongeveer 20 tot 30 procent van de gevallen van borstkanker betreft de zeer slecht behandelbare HER2-positieve variant. HER2 staat voor Human Epidermal Growth Factor Receptor 2, een eiwit dat een specifieke groeifactor herkent en eraan bindt. HER2 strekt zich uit over het celmembraan:een deel steekt uit in het binnenste van de cel; de andere bevindt zich op het celoppervlak. Zodra een groeifactor dokt, de extracellulaire delen van HER2 binden in een heterodimeer met een tweede, nauw verwant aan HAAR, zoals HER1 of HER3. Dit activeert een meerstaps signaalcascade binnen de cel, die kritisch betrokken is bij processen zoals celdeling, metastase, en de vorming van bloedvaten die de tumor voeden. HER2-positieve tumorcellen bevatten significant hogere concentraties HER2. Een huidige therapie voor HER2-positieve tumoren in een vroeg stadium is gebaseerd op het binden van een antilichaam aan HER2 om de dimerisatie te blokkeren. Onderzoekers onder leiding van Zhen Liu van de Nanjing University (China) hebben nu "moleculair ingeprinte" biocompatibele polymere nanodeeltjes ontwikkeld die HER2 net zo specifiek herkennen als een antilichaam om de dimerisatie te voorkomen.

Nanodeeltjes kunnen moleculair worden ingeprent doordat - om het simpel te houden - een polymeriseerbaar mengsel wordt gepolymeriseerd tot nanobolletjes in aanwezigheid van de (bio)moleculen die ze later zouden moeten herkennen. De (bio)moleculen fungeren als een soort stempel, nanoscopische "afdrukken" achterlatend in de bollen. Deze passen vervolgens perfect bij de moleculen waarmee ze zijn bedrukt en binden er specifiek aan. In tegenstelling tot antistoffen, de nanosferen zijn gemakkelijk en goedkoop te produceren en zijn chemisch stabiel.

Voor het afdrukproces, de onderzoekers gebruiken een speciale methode (boronate affinity controlable oriented surface imprinting) die bijzonder controleerbaar is en het mogelijk maakt om te imprinten met behulp van ketens van suikerbouwstenen (glycanen) als templates. Veel eiwitten bevatten specifieke 'suikerketens'. Deze zijn uniek, als een eiwitvingerafdruk. De onderzoekers gebruikten dit soort glycaan van het extracellulaire uiteinde van de HER2-eiwitten als hun 'stempel'. Hierdoor konden ze ingeprinte nanodeeltjes produceren die specifiek HER2 herkennen en er selectief aan binden, het remmen van de dimerisatie. Zo waren ze in staat om de vermenigvuldiging van tumorcellen in vitro en de groei van tumoren bij muizen significant te verminderen. In tegenstelling tot, gezonde cellen waren in wezen onaangetast.