Edinstveno oblikovani magnetni nanodelci ponujajo preboj pri zdravljenju raka

Edinstveno oblikovani magnetni nanodelci ponujajo preboj pri zdravljenju raka

Novi magnetni nanodelci v obliki kocke med dvema piramidama predstavljajo preboj pri zdravljenju tumorjev jajčnikov in morda tudi drugih vrst raka, trdijo raziskovalci Oregon State University, ki so jih razvili.

Znanstveniki pravijo, da študija poudarja pomen oblike pri oblikovanju magnetnih nanodelcev in da lahko rezultati revolucionirajo zdravljenja, ki uporabljajo toploto za poškodbe ali ubijanje rakavih celic.

Nanodelci so narejeni iz železovega oksida in dopirani s kobaltom. Doping se nanaša na dodajanje nečesa kot sredstvo za prilagoditev lastnosti.

Ko se delci po intravenski injekciji kopičijo v rakavem tkivu, se lahko hitro dvignejo do temperatur, ki oslabijo ali uničijo rakave celice.

Študija mišjega modela, objavljena v naprednih funkcionalnih materialih, je del tekočih nanomedicinskih raziskav znanstvenikov na OSU College of Pharmacy.

Nanodelci so majhni kot milijarda metrov, ki imajo posebne lastnosti zaradi svoje majhnosti in visokega razmerja med površino in prostornino.

Magnetni nanodelci že leta kažejo potencial proti raku, pravijo znanstveniki, vendar se trenutno magnetna hipertermija običajno lahko uporablja samo za bolnike, katerih tumorji so dostopni s podkožno iglo - to je, če se lahko delci vbrizgajo neposredno v raka.

S trenutno razpoložljivimi magnetnimi nanodelci je mogoče zahtevane terapevtske temperature – nad 44 stopinj Celzija – doseči le z neposrednim vbrizgavanjem. In ti nanodelci imajo le zmerno učinkovitost segrevanja, kar pomeni, da potrebujejo visoko koncentracijo v tumorju - višjo od običajne sistemske uporabe - za ustvarjanje dovolj toplote. “

Oleh Taratula, profesor farmacevtskih znanosti, Oregon State University

Taratula in sodelavci na Oregon State, Oregon Health & Science University in Indijskem tehnološkem inštitutu Mandi so uporabili novo metodo toplotne razgradnje - dvostopenjski proces, ki ga imenujejo sejanje in rast - za izdelavo nanodelcev železovega oksida, dopiranega s kobaltom, v obliki kubične bipiramide. Njihov članek je prvo poročilo o tej vrsti nanodelcev s to specifično obliko.

"Ti nanodelci kažejo izjemno sposobnost hitrega segrevanja, s čimer povečajo temperature za 3,73 stopinje Celzija na sekundo pod izmeničnim magnetnim poljem," je dejal Prem Singh, podoktorski sodelavec na Visoki šoli za farmacijo. "To je dvakrat več kot grelna moč naših predhodno objavljenih nanodelcev železovega oksida, dopiranega s kobaltom."

To pomeni, da bi bolnica z rakom jajčnikov lahko prejela intravensko injekcijo in se ji je tumor ustavil po 30-minutni neinvazivni seji magnetnega polja. Raziskovalci pravijo, da kratke seje zdravljenja izboljšajo bolnikovo udobje in skladnost.

Peptid, usmerjen proti raku, pomaga nanodelcem v tumorju in ker je učinkovitost segrevanja delcev tako močna, je potrebno koncentracijo nanodelcev mogoče doseči brez velikih odmerkov, omejene toksičnosti in stranskih učinkov.

"To je prvič, da sistemsko vbrizgani nanodelci segrejejo tumorje nad 50 °C, kar znatno presega terapevtski prag 44 °C za učinkovito zdravljenje pri klinično pomembnem odmerku," je povedala Olena Taratula, izredna profesorica farmacevtskih znanosti na OSU. "Zdaj obstaja velik potencial za uporabo magnetne hipertermije pri različnih težko dosegljivih populacijah, zaradi česar je zdravljenje bolj vsestransko in široko dostopno."

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

Nacionalni inštitut za raka Nacionalnega inštituta za zdravje in Nacionalni inštitut Eunice Kennedy Shriver za zdravje otrok in človeški razvoj sta podprla to raziskavo.

Viri: