Wetenschap
Nieuw micromateriaal laat nanodeeltjes vrij die selectief kankercellen vernietigen
Onderzoekers hebben micromaterialen ontwikkeld die uitsluitend uit eiwitten bestaan en die in staat zijn om over een langere periode nanodeeltjes af te leveren die specifieke kankercellen aanvallen en vernietigen. De micromaterialen bootsen natuurlijke secretoire korrels na die in het endocriene systeem worden aangetroffen en zijn effectief gebleken in muismodellen voor colorectale kanker.
Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Science .
Een team gecoördineerd door professor Antonio Villaverde van het Instituut voor Biotechnologie en Biogeneeskunde van het Departement Genetica en Microbiologie, UAB, en met deelname van het Sant Pau Research Institute en de CIBER-BBN, heeft op zichzelf staande micromaterialen ontwikkeld die uitsluitend bestaan uit eiwitten die in staat zijn om gedurende een langere periode het polypeptide waaruit ze zijn samengesteld, af te leveren.
De technologie die wordt gebruikt voor de vervaardiging van deze korrels, gepatenteerd door de onderzoekers, is relatief eenvoudig en bootst de secretoire korrels van het menselijke endocriene systeem na. Wat de chemische structuur betreft, betreft het de coördinatie van ionisch zink met het histidinerijke domein, een aminozuur dat essentieel is voor levende wezens en daarom niet giftig is.
De nieuwe micromaterialen die door onderzoekers zijn ontwikkeld, worden gevormd door ketens van aminozuren, bekend als polypeptiden, die functioneel en biologisch beschikbaar zijn in de vorm van nanodeeltjes die kunnen worden vrijgegeven en gericht op specifieke soorten kankercellen, voor selectieve vernietiging.
Het onderzoeksteam analyseerde de moleculaire structuur van deze materialen en de dynamiek achter het secretieproces, zowel in vitro als in vivo. In een diermodel van CXCR4+ colorectale kanker liet het systeem hoge prestaties zien bij subcutane toediening, en hoe de vrijgekomen eiwitnanodeeltjes zich ophoopten in tumorweefsels.
"Het is belangrijk om te benadrukken dat deze accumulatie efficiënter is dan wanneer het eiwit in het bloed wordt toegediend. Dit feit biedt een onverwachte nieuwe manier om hoge lokale medicijnniveaus en een betere klinische werkzaamheid te garanderen, waardoor herhaalde intraveneuze toedieningsregimes worden vermeden", legt professor Villaverde uit. .
"In de klinische context zou het gebruik van deze materialen bij de behandeling van colorectale kanker de medicijnefficiëntie en het comfort van de patiënt grotendeels moeten verbeteren, terwijl tegelijkertijd ongewenste bijwerkingen tot een minimum zouden worden beperkt."