Nowe wypełnione lekiem nanokapsułki mogą skuteczniej zwalczać raka
Naukowcy odkryli sposób na tworzenie bardziej odpornych nanocząstek zawierających leki, które umożliwiają im skuteczniejsze celowanie w chore tkanki lub komórki rakowe. Odkrycia mogą zmienić nanomedycynę i jej zastosowania w leczeniu raka.
Dziedzina nanotechnologii jest bardzo obiecująca w leczeniu raka.
Na przykład w ramach niedawnego przełomu naukowcy wykorzystali nanocząsteczki do wykrycia wcześniej niewykrywalnych mikroguzów, podczas gdy w innym badaniu wykorzystano nanocząsteczki pochodzące z liści herbaty do zniszczenia komórek raka płuc.
Nanocząsteczki są często używane do transportu leków i dostarczania ich bezpośrednio do chorej tkanki. Te tak zwane nanonośniki zostały ostatnio wykorzystane do skutecznego zniszczenia szczególnie agresywnej postaci raka endometrium oraz do dostarczenia leku, który genetycznie „rozbraja” nowotworowe komórki macierzyste.
Te wypełnione lekiem nanokapsułki mają około jednej tysięcznej średnicy ludzkiego włosa i są zwykle pokryte przeciwciałami przeznaczonymi do wyszukiwania i przyczepiania się do komórek nowotworowych.
Jedną z głównych zalet tych nanonośników jest to, że precyzyjnie dostarczają skoncentrowane leki, nie wpływając na resztę organizmu i nie rozpraszając jego potencjalnych skutków ubocznych.
Teraz naukowcy z Centrum Medycznego Uniwersytetu w Moguncji i Instytutu Badań Polimerów im. Maxa Plancka - oba w Moguncji w Niemczech - opracowali innowacyjny i skuteczniejszy sposób wiązania przeciwciał z nanonośnikami.
Prof. Volker Mailänder z Centrum Medycznego Uniwersytetu w Moguncji nadzorował badania wraz z prof. Kathariną Landfester z Instytutu Badań Polimerów im. Maxa Plancka.
Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Nanotechnology.
Nowa metoda dwukrotnie skuteczniejsza od starszych
„Standardowa metoda wiązania przeciwciał przy użyciu złożonych procesów chemicznych może degradować przeciwciała, a nawet je niszczyć, albo też nanonośnik we krwi może zostać szybko pokryty białkami” - wyjaśnia prof. Landfester.
Jednak nowa metoda wykorzystuje wstępnie zaadsorbowane przeciwciała do pokrycia powierzchni nanokapsułek. Chroni to przeciwciała i utrzymuje ich funkcjonalność w procesie dostarczania, co stabilizuje nanokapsułkę i umożliwia wydajniejsze dostarczanie leków.
Fizyczny proces adsorpcji „zachodzi, gdy gaz lub płynna substancja rozpuszczona gromadzi się na powierzchni ciała stałego lub cieczy (adsorbent), tworząc warstwę cząsteczek lub atomów (adsorbat)”.
Zespół osiągnął ten efekt, łącząc przeciwciała i nanonośniki w kwaśnym roztworze, co, jak wyjaśniają naukowcy, jest lepsze niż wiązanie tych dwóch w roztworze o neutralnym pH.
Naukowcy zauważają, że ich nowa metoda jest dwukrotnie bardziej skuteczna niż tradycyjne wiązanie chemiczne.
„Dochodzimy do wniosku” - piszą autorzy - „że pre-adsorpcja jest potencjalnie wszechstronną, wydajną i szybką metodą przyczepiania cząsteczek kierujących do powierzchni nanonośników”.
Poniższy film przedstawia wizualną reprezentację wyników:
„Do tej pory zawsze musieliśmy stosować skomplikowane metody chemiczne, aby wiązać te przeciwciała z nanokapsułkami […] Teraz byliśmy w stanie pokazać, że wszystko, co trzeba zrobić, to połączyć razem przeciwciała i nanokapsułki w zakwaszonym roztworze”.
Prof. Volker Mailänder
Naukowcy mają nadzieję, że nowa metoda ogólnie ulepszy terapie oparte na nanotechnologii, umożliwiając nanokapsułkom dotarcie do chorej tkanki przy jednoczesnym zachowaniu zdrowej tkanki.
