Jak mohou nanočástice řídit šíření rakoviny
Nový výzkum zjistil, že některé nanomateriály, které vědci používají v boji proti rakovině, mohou mít opačný účinek: pomoci při šíření nádorů. Výsledky odhalují, proč k tomu může dojít, a navrhují způsob, jak z tohoto rizika udělat terapeutickou výhodu.
Nanotechnologie se nedávno objevila jako inovativní cesta k léčbě rakoviny.
Někteří vědci například vymysleli nanočástice zlata, které mohou „hledat“ rakovinné buňky a rozmělňovat je zevnitř.
Jiní však použili nanokapsle k dodávání koncentrovaných léků extrémně přesným způsobem, aby se zabránilo vedlejším účinkům, které by konvenční chemoterapie mohla způsobit.
Ale z čeho jsou tito „nanonosiči“ vyrobeni a mohou materiály, které vědci používají v nanomedicíně, pomoci spíše než bránit šíření rakoviny?
Vědci nejčastěji používají pro terapeutické účely zlato, oxid titaničitý, stříbro a oxid křemičitý.
Nový výzkum - jehož výsledky se nyní objevují v časopise Přírodní nanotechnologie - navrhuje, aby tyto nanomateriály mohly usnadnit šíření rakovinných buněk zvětšením mezery mezi buňkami krevních cév a umožněním snadnější migrace rakovinných buněk na nová místa.
Vědci z Národní univerzity v Singapuru (NUS) poblíž Clementi dospěli k tomuto závěru po prostudování několika modelů rakoviny prsu u hlodavců.
Fei Peng, z Katedry chemického a biomolekulárního inženýrství na Technické fakultě NUS, je prvním autorem článku.
Peng a kolegové tento fenomén nazvali „endoteliální netěsnost vyvolaná nanomateriály“ (NanoEL). Ve svém příspěvku také navrhují nové způsoby, jak by vývojáři léčiv mohli tento objev využít k navrhování účinnějších terapií rakoviny a dalších stavů.
Nanočástice mohou urychlit progresi rakoviny
Peng a tým zjistili, že NanoEL zrychluje pohyb rakovinných buněk z původního místa nádoru na nová místa a pomáhá rakovinným buňkám, které jsou již v pohybu, obejít krevní oběh.
David Leong, docent na katedře chemického a biomolekulárního inženýrství na Technické fakultě NUS, je jedním z vedoucích studie.
Vysvětluje význam těchto výsledků slovy: „Pro pacienta s rakovinou je přímým důsledkem našich zjištění to, že dlouhodobá, již existující expozice nanočásticím - například prostřednictvím každodenních produktů nebo látek znečišťujících životní prostředí - může urychlit progresi rakoviny, i když nanomedicína se nepodává. “
Nanočástice mohou být často přítomny ve zpracovaných potravinách a kosmetických výrobcích, jako jsou krémy a krémy.
"Interakce mezi těmito malými nanomateriály," pokračuje Leong, "a biologické systémy v těle je třeba vzít v úvahu při navrhování a vývoji nanomedicíny proti rakovině."
"Je zásadní," dodává, "zajistit, aby nanomateriál dodávající protirakovinné léčivo také neúmyslně nezrychlil progresi nádoru."
"Jak se objevují nové průlomy v nanomedicíně, musíme současně pochopit, co způsobuje, že tyto nanomateriály vyvolávají neočekávané výsledky."
David Leong
Od nepřítele po přítele
Autoři studie také vysvětlují, že bychom mohli využít stejný mechanismus, který by mohl představovat zranitelnost v léčbě rakoviny a řídit šíření nádorů, abychom dosáhli přesně opačného účinku.
Říká se, že zvýšení těsnosti krevních cév může také usnadnit přístup chemoterapeutických léků nebo kmenových buněk k poškozeným tkáním.
"V současné době zkoumáme využití efektu NanoEL," říká Leong, "ke zničení nezralých nádorů, když jsou malé nebo žádné netěsné cévy dodávající léky na rakovinu do nádorů."
"Musíme tuto jemnou linii šlapat velmi opatrně a optimalizovat dobu, po kterou jsou nádory vystaveny nanočásticím," dodává. "To by vědcům mohlo umožnit zaměřit se na zdroj onemocnění dříve, než se rakovinné buňky rozšíří a stanou se vysoce žáruvzdorným problémem."
Kromě rakoviny může být možné výsledky aplikovat i na jiné stavy, které zahrnují poškozené orgány a tkáně.
Vedoucí studie Han Kiat Ho z Katedry farmacie na Přírodovědecké fakultě NUS dále vysvětluje.
Podle něj lze NanoEL „využít také v jiných podmínkách, kde je klíčovým prvkem selhání netěsnosti. Například poranění orgánů, jako je fibróza jater, může způsobit nadměrné jizvení, “říká,„ což má za následek ztrátu netěsnosti, která snižuje vstup živin do krevních cév. “
