Wetenschappers van de Immanuel Kant Baltic Federal University (IKBFU) en de National University of Science and Technology "MISiS" hebben onderzocht hoe magnetische nanodeeltjes kankercellen in de menselijke lever beïnvloeden. Naar de mening van de auteurs, dit onderzoek zal helpen bij de behandeling van oncologie. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Nano-convergentie .

Door hun unieke eigenschappen, magnetische nanodeeltjes kunnen worden gebruikt voor therapeutische diagnostiek en gepersonaliseerde behandeling van kankerziekten, evenals een effectief contrastmiddel zijn voor MRI-onderzoek en beeldvorming van tumoren.

Het is bekend dat menselijke kankercellen magnetische nanodeeltjes kunnen absorberen. Deze eigenschap kan op ten minste drie manieren worden gebruikt bij kankertherapie:lokale verwarming van een tumor bij blootstelling aan een variabel magnetisch veld (magnetische hyperthermie), gerichte medicijnafgifte, of selectieve cytotoxische effecten van nanodeeltjes op kankercellen.

Wetenschappers van het IKBFU-laboratorium voor nieuwe magneetmaterialen bestudeerden de eigenaardigheden van de invloed van nanodeeltjes op celorganellen en maakten in detail kennis met de eigenaardigheden van intracellulaire processen door verschillende lijnen van leverkankercellen te gebruiken. Kleine voorwerpen zoals nanodeeltjes kunnen gemakkelijk worden 'opgegeten' door cellen, maar dit gebeurt niet altijd - in sommige gevallen nanodeeltjes kunnen de structuur van een cel beschadigen, penetreer het en dood het. Door ijzeroxide-nanodeeltjes van verschillende vormen toe te voegen aan het voedingsmedium van cellen, wetenschappers waren in staat om de mate en aard van de veranderingen in celcultuur te controleren.

Volgens de auteurs van de studie, het gedrag van kankercellen hangt af van de concentratie van nanodeeltjes in de oplossing en, het belangrijkste, het type kanker. Feit is dat verschillende cellen verschillend reageren op dezelfde deeltjes. Dit maakt het mogelijk om een ​​instrument te maken op basis van nanodeeltjes, selectief onderdrukken van kankercellen terwijl gezonde cellen intact blijven.

Wetenschappers hebben experimenten uitgevoerd over hoe kankercellen in de menselijke lever reageren op verschillende soorten magnetische nanodeeltjes. Ze ontdekten dat nanokubussen en nanoclusters van ijzeroxide in staat zijn bepaalde genen te activeren die leverkankercellen een 'zelfvernietigingscommando' geven. Deze ontdekking werpt licht op de mechanismen die celdood, veroorzaakt door de cytotoxiciteit van nanodeeltjes, reguleren.

Maxim Abakumov, co-auteur van het onderzoek, hoofd van NUST "MISiS" Biomedische materialen Laboratory zei, "Het mechanisme van toxisch effect is geassocieerd met de progressieve permeabiliteit van lysosomale membranen in hepatocyten, die de processen van apoptose en autofagie veroorzaakt, in principe, 'celdood.'"

Volgens Valeria Rodionova, het hoofd van het IKBFU Novel Magnet Materials Laboratory, de resultaten van het onderzoek kunnen worden gebruikt voor de diagnose en therapie van kanker.

Valeria Rodionova zei:"Dit interdisciplinaire project bracht wetenschappers uit verschillende vakgebieden samen:natuurkunde, chemici, en biologen. Dankzij ons gezamenlijke werk konden we niet alleen unieke soorten nanodeeltjes synthetiseren, maar ook de mechanismen analyseren van specifieke cellulaire signaalroutes die ze in de cel activeren."

Samenwerking in de wetenschappelijke wereld blijkt vaak doorslaggevend in onderzoek. Dus, microscopische studies werden uitgevoerd in het laboratorium voor biofysica, onder toezicht van Dr. Oleg Lunov, hoofd van het laboratorium (Instituut voor Natuurkunde van de Tsjechische Academie van Wetenschappen). Wetenschappers van de Mendeleev Russian University of Chemistry and Technology namen ook deel aan het onderzoek.