Een nieuwe studie aan de Universiteit van Georgia heeft een manier gevonden om kankercellen aan te vallen die mogelijk minder schadelijk is voor de patiënt. Natriumchloride-nanodeeltjes - beter bekend als zout - zijn giftig voor kankercellen en bieden het potentieel voor therapieën die minder negatieve bijwerkingen hebben dan de huidige behandelingen.

Onder leiding van Jin Xie, universitair hoofddocent scheikunde, de studie wees uit dat SCNP's kunnen worden gebruikt als een paard van Troje om ionen in cellen af ​​te geven en hun interne omgeving te verstoren, leidt tot celdood. SCNP's worden zout wanneer ze worden afgebroken, dus ze zijn niet schadelijk voor het lichaam.

"Deze technologie is zeer geschikt voor lokale vernietiging van kankercellen, " zei Xie, een faculteitslid in het Franklin College of Arts and Sciences. "We verwachten dat het brede toepassingen zal vinden bij de behandeling van blaas, prostaat, lever, en hoofd-halskanker."

Nanodeeltjes zijn de sleutel tot het afleveren van SCNP's in cellen, volgens Xie en het team van onderzoekers. Celmembranen handhaven een gradiënt die relatief lage natriumconcentraties in cellen en relatief hoge natriumconcentraties buiten cellen houdt. Het plasmamembraan voorkomt dat natrium een ​​cel binnendringt, maar SCNP's kunnen er doorheen omdat de cel ze niet herkent als natriumionen.

Eenmaal in een cel, SCNP's lossen op in miljoenen natrium- en chloride-ionen die binnenin worden opgesloten door de gradiënt en de beschermende mechanismen overweldigen, het veroorzaken van breuk van het plasmamembraan en celdood. Als het plasmamembraan scheurt, de moleculen die eruit lekken, signaleren het immuunsysteem dat er weefselschade is, het induceren van een ontstekingsreactie die het lichaam helpt ziekteverwekkers te bestrijden.

"Dit mechanisme is eigenlijk giftiger voor kankercellen dan normale cellen, omdat kankercellen in het begin relatief hoge natriumconcentraties hebben, ' zei Xie.

Met behulp van een muismodel, Xie en het team hebben SCNP's getest als een potentieel therapeutisch middel tegen kanker, het injecteren van SCNP's in tumoren. Ze ontdekten dat behandeling met SCNP de tumorgroei met 66 procent onderdrukte in vergelijking met de controlegroep, zonder daling van het lichaamsgewicht en zonder tekenen van toxiciteit voor belangrijke organen.

Ze voerden ook een vaccinatiestudie uit, muizen inenten met kankercellen die waren gedood via SCNP's of invriezen ontdooien. Deze muizen vertoonden een veel grotere weerstand tegen een daaropvolgende uitdaging met levende kankercellen, waarbij alle dieren langer dan twee weken tumorvrij bleven.

De onderzoekers onderzochten ook de immuniteit tegen kanker in een tumormodel. Na het injecteren van primaire tumoren met SCNP's en het onbehandeld laten van secundaire tumoren, ze ontdekten dat de secundaire tumoren veel langzamer groeiden dan de controle, met een tumorremmingspercentage van 53 procent.

collectief, de resultaten suggereren dat SCNP's kankercellen doden en de stervende kankercellen omzetten in een in situ vaccin.

SCNP's zijn uniek in de wereld van anorganische deeltjes omdat ze gemaakt zijn van een goedaardig materiaal, en hun toxiciteit is gebaseerd op de vorm van nanodeeltjes, volgens Xi.

"Met een relatief korte halfwaardetijd in waterige oplossingen, SCNP's zijn het meest geschikt voor gelokaliseerde in plaats van systemische therapie. De behandeling zal onmiddellijke en immunogene kankerceldood veroorzaken, " zei hij. "Na de behandeling, de nanodeeltjes worden gereduceerd tot zouten, die worden samengevoegd met het lichaamsvloeistofsysteem en geen systematische of cumulatieve toxiciteit veroorzaken. Er werd geen teken van systematische toxiciteit waargenomen met SCNP's die in hoge doses werden geïnjecteerd."

De studie is gepubliceerd in Geavanceerde materialen .