Hvordan nanopartikler kan føre til spredning av kreft
Ny forskning viser at noen nanomaterialer som forskere bruker for å bekjempe kreft, kan ha motsatt effekt: å hjelpe svulster å spre seg. Resultatene avslører hvorfor dette kan forekomme og foreslår en måte for oss å gjøre denne risikoen til en terapeutisk fordel.
Nanoteknologi har nylig dukket opp som en innovativ vei for behandling av kreft.
For eksempel har noen forskere utviklet nanopartikler i gull som kan "oppsøke" kreftceller og pulverisere dem innenfra.
Andre har imidlertid brukt nanokapsler for å levere konsentrerte medisiner på en ekstremt presis måte, og unngår bivirkningene som konvensjonell cellegift kan forårsake.
Men hva er disse "nanocarrierene" laget av, og kan materialene som forskere bruker i nanomedisin hjelpe, snarere enn å hindre spredning av kreft?
Forskere bruker oftest gull, titandioksid, sølv og silisiumdioksid, blant andre, til terapeutiske formål.
Imidlertid ny forskning - resultatene som nå vises i tidsskriftet Natur nanoteknologi - antyder at disse nanomaterialene kan legge til rette for spredning av kreftceller ved å øke gapet mellom blodkarceller og la kreftceller migrere lettere til nye steder.
Forskere ved National University of Singapore (NUS) nær Clementi nådde denne konklusjonen etter å ha studert flere modeller av brystkreft hos gnagere.
Fei Peng, fra Institutt for kjemisk og biomolekylær ingeniørfag ved NUS Engineering Engineering, er den første forfatteren av oppgaven.
Peng og kollegaer kalte fenomenet "nanomaterialer-indusert endotellekkasje" (NanoEL). I papiret deres foreslår de også nye måter medisinutviklere kan bruke denne oppdagelsen til å utvikle mer effektive behandlinger for kreft og andre forhold.
Nanopartikler kan øke kreftprogresjonen
Peng og teamet fant at NanoEL fremskynder bevegelsen av kreftceller fra det opprinnelige svulststedet til nye steder og hjelper kreftcellene som allerede er i bevegelse å unngå blodsirkulasjonen.
David Leong, lektor ved Institutt for kjemisk og biomolekylær ingeniør ved NUS fakultet for ingeniørfag, er en av lederne for studien.
Han forklarer betydningen av disse resultatene og sa: "For en kreftpasient er den direkte implikasjonen av våre funn at langsiktig, allerede eksisterende eksponering for nanopartikler - for eksempel gjennom daglige produkter eller miljøforurensende stoffer - kan akselerere kreftprogresjon, selv når nanomedisin administreres ikke. ”
Nanopartikler kan ofte være tilstede i bearbeidet mat og kosmetiske produkter som kremer og kremer.
"Samspillet mellom disse små nanomaterialene," fortsetter Leong, "og de biologiske systemene i kroppen må tas i betraktning under utformingen og utviklingen av kreftnanomedisin."
"Det er avgjørende," legger han til, "for å sikre at nanomaterialet som leverer kreftmedisinen ikke også utilsiktet akselererer tumorprogresjonen."
"Når nye gjennombrudd i nanomedisin utfolder seg, må vi samtidig forstå hva som får disse nanomaterialene til å utløse uventede resultater."
David Leong
Fra fiende til venn
Studieforfatterne forklarer også at vi kunne utnytte den samme mekanismen som kan representere en sårbarhet i kreftbehandling og drive svulstspredning for å oppnå nøyaktig motsatt effekt.
Å gjøre blodkar lekere, sier de, kan også lette tilgangen til cellegift eller stamceller til skadet vev.
"Vi utforsker for tiden bruken av NanoEL-effekten," sier Leong, "for å ødelegge umodne svulster når det er lite eller ingen lekk blodkar for å levere kreftmedisiner til svulstene."
"Vi må trå denne fine linjen veldig nøye og optimalisere varigheten av svulstene som utsettes for nanopartiklene," legger han til. "Dette kan gjøre det mulig for forskere å målrette kilden til sykdommen før kreftcellene sprer seg og bli et svært ildfast problem."
I tillegg til kreft, kan det også være mulig å bruke funnene på andre forhold som involverer skadede organer og vev.
Studieleder Han Kiat Ho ved Institutt for farmasi ved NUS fakultet for naturvitenskap, forklarer videre.
I følge ham kan NanoEL “også utnyttes under andre forhold der en mangel på lekkasje er et sentralt trekk. For eksempel kan organskader som leverfibrose forårsake overdreven arrdannelse, "sier han," som resulterer i tap av lekkasje som reduserer innføringen av næringstilførsler via blodkarene. "
