science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nanotherapie:gecontroleerde levering van chemotherapeutica om kankerstamcellen te bestrijden

Toename van de genomische DNA-schade (lichtblauw) gemedieerd door bifunctionele (DS) gouden nanoclusters (AuNC's) in kankerstamcellen. Krediet:Alvaro Somoza

Chemotherapie is een van de meest gebruikte behandelingen tegen kanker, samen met chirurgie en radiotherapie. Bij een chemotherapiebehandeling een of meerdere medicijnen worden aan de patiënt toegediend om kankercellen te verwijderen of te beschadigen. Hoe dan ook, de behandeling heeft verschillende nadelen die moeilijk te overwinnen zijn, vooral de bijwerkingen. In dit geval, de inherente toxiciteit van de gebruikte geneesmiddelen veroorzaakt een verscheidenheid aan symptomen, waaronder zwakte, misselijkheid en haaruitval. Als resultaat, chemotherapie is verre van een ideale benadering.

In dit verband, wetenschappers proberen de werkzaamheid en specificiteit van chemotherapie te verbeteren met behulp van dragers om de medicijnen alleen af ​​te geven waar ze nodig zijn. Dragers op basis van gouden nanostructuren zijn uitstekende kandidaten voor dit doel vanwege hun uitstekende stabiliteit, afwezigheid van toxiciteit en gemak van modificatie met verschillende chemische middelen. Verder, enkele gouden nanostructuren, zoals nanoclusters, zijn fluorescerend, waardoor ze kunnen worden gebruikt voor biotracking- en beeldvormingsdoeleinden.

De groep NanoBiotechnology bij IMDEA Nanociencia, onder leiding van prof. Álvaro Somoza, heeft gouden nanoclusters gecoat met albumine gebruikt om de aanhechting van twee actieve moleculen voor de behandeling van borstkanker te vergemakkelijken. Ze gebruikten doxorubicine (D), een chemotherapeutisch middel dat in het DNA intercaleert en celdood veroorzaakt, en camptothecine analoog SN38 (S), een krachtige topoisomerase I-remmer. De gemodificeerde nanostructuren zijn in vitro getest tegen borstkankercellen, waar de afgifte van chemotherapeutica op een gecontroleerde manier plaatsvond. Opmerkelijk, de nanotherapie was in staat om de grootte en het aantal mammosferen te verminderen, een kankerstamcelmodel. Dit type cel vertoont een hogere weerstand tegen chemotherapie en is verantwoordelijk voor terugvallen en chemoresistentie. Wat is meer, het systeem dat beide geneesmiddelen combineert, vertoonde uitstekende antitumoractiviteit in verschillende kankermodellen, daarmee het veelbelovende nanotherapeutische potentieel ervan bevestigend.

Dit is de eerste keer dat albumine-gestabiliseerde gouden nanoclusters zijn gebruikt om meer dan één medicijn af te leveren, met uitstekende antitumorale activiteit, in kanker en kankerstamcellen. "Onze bifunctionele nanostructuur zou een uitstekende oplossing kunnen zijn om de oplosbaarheids- en biodistributieproblemen van verschillende geneesmiddelen te overwinnen, ", zegt Somoza. Deze nanomaterialen zouden de basis kunnen zijn van een Trojaanse paardenstrategie om de chemotherapeutica effectief in de tumoren te krijgen. De gouden nanoclusters fungeren als de voertuigen om de medicijnen te vervoeren waar ze nodig zijn en ze vrij te geven na interne stimuli. Terwijl chemotherapie-onderzoek is het ontwikkelen van nieuwe medicijnen voor de behandeling van kanker, opkomende nanotherapieën gaan over het bouwen van slimme voertuigen voor bestaande medicijnen, kosten te verlagen en de efficiëntie van de behandelingen te verbeteren.