Jedinstveno oblikovane magnetske nanočestice predstavljaju napredak u terapiji raka

Jedinstveno oblikovane magnetske nanočestice predstavljaju napredak u terapiji raka

Nove magnetske nanočestice u obliku kocke između dviju piramida predstavljaju napredak u liječenju tumora jajnika, a možda i drugih vrsta raka, tvrde istraživači sa Sveučilišta Oregon State koji su ih razvili.

Znanstvenici kažu da studija naglašava važnost oblika u dizajnu magnetskih nanočestica i da bi rezultati mogli revolucionirati tretmane koji koriste toplinu za oštećenje ili ubijanje stanica raka.

Nanočestice su napravljene od željeznog oksida i dopirane kobaltom. Doping se odnosi na dodavanje nečega kao sredstva za podešavanje karakteristika.

Kada se čestice nakupe u tkivu raka nakon intravenozne injekcije, mogu brzo porasti do temperatura koje oslabljuju ili uništavaju stanice raka.

Studija modela miša, objavljena u naprednim funkcionalnim materijalima, dio je nanomedicinskog istraživanja koje su u tijeku znanstvenika s Farmaceutskog fakulteta OSU.

Nanočestice su sićušne poput milijarde metara, a imaju posebna svojstva zbog svoje male veličine i visokog omjera površine i volumena.

Magnetske nanočestice već godinama pokazuju potencijal protiv raka, rekli su znanstvenici, ali trenutačno se magnetska hipertermija obično može koristiti samo za pacijente čiji su tumori dostupni kroz potkožnu iglu - to jest, ako se čestice mogu ubrizgati izravno u rak.

S trenutno dostupnim magnetskim nanočesticama, potrebne terapeutske temperature – iznad 44 stupnja Celzijusa – mogu se postići samo izravnim ubrizgavanjem. A te nanočestice imaju samo umjerenu učinkovitost zagrijavanja, što znači da im je potrebna visoka koncentracija u tumoru - viša od normalne sustavne primjene - da generiraju dovoljno topline. “

Oleh Taratula, profesor farmaceutskih znanosti, Državno sveučilište Oregon

Taratula i suradnici s Oregon State, Oregon Health & Science University i Indian Institute of Technology Mandi koristili su novu metodu toplinske razgradnje - proces u dva koraka koji nazivaju sijanje i rast - kako bi napravili nanočestice željeznog oksida dopirane kobaltom u obliku kubične bipiramide. Njihov je rad prvo izvješće o ovoj vrsti nanočestica ovakvog specifičnog oblika.

"Ove nanočestice pokazuju izvanrednu sposobnost brzog zagrijavanja, povećavajući temperaturu za 3,73 stupnja Celzijusa u sekundi pod izmjeničnim magnetskim poljem", rekao je Prem Singh, postdoktorand na Fakultetu za farmaciju. "Ovo je dvostruko veće od snage grijanja naših prethodno objavljenih nanočestica željeznog oksida dopiranog kobaltom."

To znači da bi pacijentica s rakom jajnika mogla primiti intravenoznu injekciju i tumor joj se zaustaviti nakon 30-minutne neinvazivne sesije magnetskog polja. Kratki tretmani poboljšavaju udobnost i suradljivost pacijenata, kažu istraživači.

Peptid za ciljanje raka pomaže nanočesticama u tumoru, a budući da je učinkovitost zagrijavanja čestica toliko jaka, potrebna koncentracija nanočestica može se postići bez visokih doza, ograničene toksičnosti i nuspojava.

"Ovo je prvi put da sustavno ubrizgane nanočestice zagrijavaju tumore iznad 50°C, značajno premašujući terapeutski prag od 44°C za učinkovito liječenje pri klinički relevantnoj dozi", rekla je Olena Taratula, izvanredna profesorica farmaceutskih znanosti na OSU. "Sada postoji veliki potencijal za primjenu magnetske hipertermije na različite populacije do kojih je teško doći, čineći tretman svestranijim i široko dostupnim."

Karthickraja Duraisamy u državi Oregon, Constanzraitmayr, Shitaljit Sharma, Tetiana Korzun, Abraham Moses, Vladislav Grigoriev, Ananiya Demessie, Youngrong Park, Yoon, također Babak Mamnoon i Ana Paula Mesquita Mesquita.

Nacionalni institut za rak Nacionalnog instituta za zdravlje i Nacionalni institut za zdravlje djece i ljudski razvoj Eunice Kennedy Shriver podržali su ovo istraživanje.

Izvori: