Gullnanopartikler lover trygge kreftmedisiner, bedre vaksiner
Gullnanopartikler kan være et trygt verktøy for å forbedre effektiviteten til vaksiner og andre medisiner som trenger å målrette mot immunsystemets B-celler, ifølge ny forskning.
Antall medisinske bruksområder for nanopartikler har vokst jevnt de siste 20 årene. Imidlertid er leger og forskere fortsatt bekymret for deres sikkerhet og hvordan de kan påvirke immunforsvaret.
Menneskekroppen tåler gull godt, og metallet er lett å manipulere. I form av nanopartikler gir gull potensialet til å målrette celler på bestemte måter. Legemiddelutlevering i presisjonsmedisin kan være et lovende område.
Tidligere studier har allerede slått fast at nanopartikler i gull kan fungere med større immunceller, for eksempel makrofager, på sikre, biokompatible måter.
For første gang har forskere undersøkt hvordan nanopartikler i gull samhandler med B-lymfocytter, eller hvite blodlegemer, som er mindre og mindre enkle å håndtere.
Den nye studien er arbeidet med forskere fra Sveits og Storbritannia, og den presenteres i en nylig ACS Nano papir.
B-celler er i stor grad ansvarlige for produksjonen av antistoffer i immunsystemet.
"Nanopartikler," sier medforesatte studieforfatter Carole Bourquin, professor ved fakultetene medisin og naturvitenskap ved Universitetet i Genève i Sveits, "kan danne et beskyttende middel for vaksiner - eller andre medisiner - for å spesifikt levere dem der de kan være mest effektiv mens du sparer andre celler. ”
Effekt av gullnanopartikler på B-celler
Bourquin og hennes kolleger undersøkte interaksjoner mellom forskjellige former for nanopartikler i gull og "ferske isolerte humane B-lymfocytter."
De kjørte eksperimenter der de eksponerte B-cellene for belagte og ubelagte stavformede og sfæriske nanopartikler av gull.
Ved å observere aktiveringsmarkører på B-celleoverflatene, kunne teamet se i hvilken grad de forskjellige typer nanopartikler aktiverte eller hemmet immunrespons.
Ingen av nanopartikeltypene i gull som teamet testet, ga uønskede bivirkninger. Imidlertid skilte nanopartiklene seg ut med hensyn til deres evne til å produsere en immunrespons.
Forskerne fant at typen overflate på gullnanopartiklene og deres form hadde en signifikant effekt på deres interaksjoner med B-celler.
Ubelagte sfæriske gullnanopartikler viste seg å være uegnet fordi de viste en tendens til å danne klumper.
De beste utøverne var de polymerbelagte, sfæriske nanopartiklene i gull. Disse var stabile og forstyrret ikke funksjonen til B-cellene.
Stangformede nanopartikler i gull var derimot ikke brukbare fordi de reduserte immunresponsen i stedet for å aktivere den. Forskerne antyder at dette kan være fordi de var tyngre og sannsynligvis forstyrret prosesser i cellemembranene.
Potensialet av ‘nanodrugs’ av gull
For å være effektive må vaksinemedisiner nå B-celler før kroppen ødelegger dem. Å bruke nanopartikler i gull for å levere dem kan være en effektiv måte å bevare stoffene under den farlige reisen til målene.
B-celler kan være mål ikke bare for vaksiner, men også for medisiner som behandler andre sykdommer, som kreft og autoimmune tilstander.
Forskerne ser gullnanopartiklene som de har utviklet som et potensielt middel for å levere medisiner direkte til B-celler.
Et slikt leveringsmiddel kan redusere doseringen av legemidler og deres tilknyttede bivirkninger.
Gullnanopartikler er potensielt ideelle leveringsmidler for hjernekreftmedisiner fordi de er små nok til å passere gjennom blod-hjerne-barrieren. Undersøkelser av hvordan du bruker nanopartikler for å behandle hjernesvulster er allerede i gang.
En annen potensielt nyttig egenskap ved gullnanopartikler er at de kan absorbere lys og deretter frigjøre energien som varme.
Denne funksjonen kan gjøre nanopartiklene til et ideelt verktøy for presisjonsterapi ved kreft. Legene kan målrette gullnanopartikler for å komme inn i svulster, og deretter skinne et lys på dem slik at de selektivt ødelegger kreftcellene med varme.
Et viktig trekk ved studien er at teamet utviklet en systematisk tilnærming for å undersøke sikkerheten og kompatibiliteten til nanopartikler med B-celler. Ingen studier før dette hadde brukt denne metoden.
"Dette kan være spesielt nyttig for fremtidig forskning, ettersom bruk av nanopartikler i medisin fortsatt krever klare retningslinjer."
Prof. Carole Bourquin
