De meeste medicijnafgiftesystemen gebruiken nanodragers om medicijnen te transporteren vanwege hun kleine formaat en het vermogen om medicijnen te distribueren naar anders ontoegankelijke plaatsen van het lichaam. Het nadeel van dit kleine formaat, echter, is dat er grote hoeveelheden nodig zijn om aan de vereiste dosering te voldoen.

Alternatieve carrier-free systemen, bekend als nanoprodrugs (NPD), tonen een enorme belofte voor de behandeling van kanker. Bijvoorbeeld, een SN-38 NPD heeft een ongeveer 10 keer hogere efficiëntie tegen kanker dan in de handel verkrijgbare geneesmiddelen. Nutsvoorzieningen, onderzoekers hebben, Voor de eerste keer, een uitgebreide studie ontwikkeld over de dynamiek van SN-38 NPD's in kankercellen, inclusief hun internaliseringspercentage, intracellulaire lokalisatie, en degradatie, evenals hun therapeutische efficiëntie.

"Deze innovatieve systemen vertonen een hoge antikankeractiviteit, maar de kennis die fundamenteel is voor klinische vertaling, zoals hun interactie met kankercellen, ontbrak nog, " zei professor Hitoshi Kasai, co-auteur van de studie.

Het onderzoeksteam evalueerde de toestand van NPD's in kankercellen met behulp van de op Förster Resonance Energy Transfer (FRET) gebaseerde microscopietechniek. FRET vertrouwt op de energieoverdracht tussen twee lichtgevoelige moleculen. Door gebruik te maken van de fluorescerende eigenschap van de SN-38 samen met de Bodipy FL-fluorescentieprobe in de NPD's die speciaal voor deze studie zijn ontworpen, FRET stelde de onderzoekers in staat om de toestand van NPD's te observeren van intact deeltje tot de opgeloste prodrug.

Confocale lasermicroscopie-observatie bevestigde in de loop van de tijd significante NPD-degradatie van intacte staat naar een opgeloste prodrug in de cellen. Dit betekent dat NPD's consistent door cellen werden geabsorbeerd als intacte deeltjes voordat ze naar de lysosomen werden getransporteerd - een membraangebonden organel dat spijsverteringsenzymen bevat. Eenmaal in de lysosomen, de SN-38 prodrug loste op uit een intact deeltje (Figuur 2) en voerde zijn therapeutische effecten uit op de kankercellen.

Kasai voegt eraan toe:"Onze werken bieden een uitgebreid overzicht van de dynamiek van prodrug-nanodeeltjes in kankercellen, waardoor verdere vooruitgang kan worden geboekt in de richting van hun toepassing als hulpmiddelen voor het afleveren van geneesmiddelen tegen kanker van de volgende generatie."