Ako môžu nanočastice riadiť šírenie rakoviny
Nový výskum zisťuje, že niektoré nanomateriály, ktoré vedci používajú na boj proti rakovine, môžu mať opačný efekt: pomôcť pri šírení nádorov. Výsledky ukazujú, prečo k tomu môže dôjsť, a navrhujú spôsob, ako z tohto rizika urobiť terapeutickú výhodu.
Nanotechnológia sa nedávno objavila ako inovatívny spôsob liečenia rakoviny.
Napríklad niektorí vedci navrhli zlaté nanočastice, ktoré môžu „vyhľadávať“ rakovinové bunky a rozprašovať ich z vnútra.
Iní však použili nanokapsuly na dodávanie koncentrovaných liekov mimoriadne presným spôsobom, aby sa vyhli vedľajším účinkom, ktoré by konvenčná chemoterapia mohla spôsobiť.
Ale z čoho sú vyrobené tieto „nanonosiče“ a mohli by materiály, ktoré vedci používajú v nanomedicíne, skôr pomôcť, než zabrániť šíreniu rakoviny?
Vedci najčastejšie používajú na terapeutické účely okrem iného zlato, oxid titaničitý, striebro a oxid kremičitý.
Avšak nový výskum - ktorého výsledky sa teraz objavujú v časopise Prírodná nanotechnológia - navrhuje, aby tieto nanomateriály mohli uľahčiť šírenie rakovinových buniek zväčšením medzery medzi bunkami krvných ciev a umožnením ľahšej migrácie rakovinových buniek na nové miesta.
Vedci z Národnej univerzity v Singapure (NUS) neďaleko Clementi dospeli k tomuto záveru po štúdiu niekoľkých modelov rakoviny prsníka u hlodavcov.
Fei Peng, z Katedry chemického a biomolekulárneho inžinierstva Technickej fakulty NUS, je prvým autorom príspevku.
Peng a jeho kolegovia tento fenomén nazvali „endoteliálna netesnosť vyvolaná nanomateriálmi“ (NanoEL). Vo svojom príspevku tiež navrhujú nové spôsoby, ako by vývojári liekov mohli tento objav využiť na navrhnutie účinnejších terapií rakoviny a iných stavov.
Nanočastice môžu urýchliť progresiu rakoviny
Peng a tím zistili, že NanoEL urýchľuje pohyb rakovinových buniek z pôvodného miesta nádoru na nové miesta a pomáha rakovinovým bunkám, ktoré sú už v pohybe, vyhnúť sa krvnému obehu.
David Leong, docent na Katedre chemického a biomolekulárneho inžinierstva na Technickej fakulte NUS, je jedným z vedúcich štúdie.
Vysvetľuje význam týchto výsledkov a hovorí: „Pre pacientov s rakovinou je priamym dôsledkom našich zistení to, že dlhodobé, už existujúce vystavenie nanočasticiam - napríklad prostredníctvom produktov každodennej spotreby alebo znečisťujúcich látok v životnom prostredí - môže urýchliť progresiu rakoviny, aj keď nanomedicína sa nepodáva. “
Nanočastice môžu byť často prítomné v spracovaných potravinách a kozmetických výrobkoch, ako sú krémy a krémy.
„Interakcie medzi týmito malými nanomateriálmi,“ pokračuje Leong, „a pri navrhovaní a vývoji nanomedicíny na rakovinu je potrebné brať do úvahy biologické systémy v tele.“
„Je zásadné,“ dodáva, „zabezpečiť, aby nanomateriál dodávajúci protirakovinové liečivo tiež neúmyselne neurýchľoval progresiu nádoru.“
"Ako sa objavujú nové objavy v nanomedicíne, musíme súčasne pochopiť, čo spôsobuje, že tieto nanomateriály spôsobujú neočakávané výsledky."
David Leong
Od nepriateľa po priateľa
Autori štúdie tiež vysvetľujú, že by sme mohli využiť rovnaký mechanizmus, ktorý by mohol predstavovať zraniteľnosť pri liečbe rakoviny, a riadiť šírenie nádoru, aby sme dosiahli presne opačný efekt.
Tvrdia, že zatekanie krvných ciev môže tiež uľahčiť prístup chemoterapeutických liekov alebo kmeňových buniek k poškodeným tkanivám.
"V súčasnosti skúmame využitie NanoEL efektu," hovorí Leong, "na zničenie nezrelých nádorov, keď sú malé alebo žiadne netesné krvné cievy, ktoré by dodali nádorovým liekom."
„Musíme túto jemnú čiaru šliapať veľmi opatrne a optimalizovať dobu, počas ktorej sú nádory vystavené nanočasticiam,“ dodáva. "To by vedcom mohlo umožniť zamerať sa na zdroj choroby skôr, ako sa rakovinové bunky rozšíria a stanú sa vysoko žiaruvzdorným problémom."
Okrem rakoviny je možné výsledky aplikovať aj na ďalšie stavy, ktoré sa týkajú poškodených orgánov a tkanív.
Vedúci štúdie Han Kiat Ho z Katedry farmácie na Prírodovedeckej fakulte NUS ďalej vysvetľuje.
Podľa neho NanoEL „možno využiť aj v iných podmienkach, kde je kľúčovým prvkom zlyhanie netesnosti. Napríklad poranenia orgánov, ako je fibróza pečene, môžu spôsobiť nadmerné zjazvenie, čo vedie k strate netesnosti, ktorá znižuje prísun živín krvnými cievami. “
