NUS-wetenschappers hebben een controlemechanisme ontdekt dat het verkeer van cellen en stoffen door bloedvaten regelt. Dit effect kan een aanzienlijke invloed hebben op de uitzaaiing van kanker.

Nanodeeltjes worden gebruikt in verschillende biomedische toepassingen, inclusief de diagnose en behandeling van kanker. Geneesmiddelafgevende nanodeeltjes zouden kunnen worden geprogrammeerd om geneesmiddelen lokaal af te leveren op de tumorplaats. Echter, recente studies hebben aangetoond dat deze nanodeeltjes kunnen leiden tot de vorming van micrometergrote gaten in de wanden van bloedvaten, waardoor ze "lek" worden. Bij kankerpatiënten, deze gaten kunnen het voor overlevende kankercellen gemakkelijker maken om van hun primaire plaatsen naar andere delen van het lichaam te ontsnappen.

Een onderzoeksteam bestaande uit Prof HO Han Kiat van de afdeling Farmacie, NUS en Prof David LEONG van de afdeling Chemische en Biomoleculaire Engineering, NUS ontdekte dat Angiopoëtine-1 (een soort eiwit) kan helpen om de door nanodeeltjes veroorzaakte openingen in de bloedvaten te dichten en hun doorlaatbaarheid te verminderen. Dit, beurtelings, regelt de doorgang van stoffen en moleculen door de wanden van de bloedvaten. Door de hoeveelheid Angiopoëtine-1 in het lichaam aan te passen, de onderzoekers ontdekten dat ze de "lekken" die in bloedvaten worden veroorzaakt door nanodeeltjes in biomedische toepassingen, kunnen beperken en omkeren.

In hun experimenten, het onderzoeksteam diende borstkankercellen toe onder de huid van muizenmodellen en introduceerde vervolgens titaniumdioxide-nanodeeltjes in hun bloedvaten. Ze stelden vast dat de nanodeeltjes de lekkage van kankercellen in de bloedvaten vergrootten. Dit lekkage-effect kan de beweging van circulerende kankercellen naar verre weefsels verbeteren, wat kan resulteren in de vorming van nieuwe secundaire kankerplaatsen die voorheen niet toegankelijk waren voor de kankercellen.

In vervolg hierop, het team ontdekte dat Angiopoëtine-1 fungeert als een groeifactor voor TIE2, een regelgever van het celoppervlak die van nature in onze bloedvaten voorkomt. Wanneer er meer Angiopoëtine-1 zijn, TIE2-eiwit wordt gelokaliseerd en gestimuleerd om de gaten in de bloedvaten te dichten die door de nanodeeltjes zouden kunnen worden veroorzaakt. Dit vermindert op zijn beurt de doorlaatbaarheid van de bloedvaten en beperkt de hoeveelheid kankercellen die in de bloedbaan lekt.

Prof Ho zei, "De studie toonde aan dat Angiopoëtine-1 mogelijk kan worden gebruikt als een tegenmechanisme om de lekkage veroorzaakt door nanodeeltjes te beperken en om te keren. Dit helpt de extravasatie en het transport van kankercellen naar andere weefsels bij kankerpatiënten te verminderen."