Cancer: Använd små bubblor för att svälta tumörer
Att generera små bubblor i riktade blodkärl genom att använda ultraljud kan vara ett icke-kirurgiskt sätt att svälta tumörer i blodtillförseln och leverera cancerläkemedel, säger forskare i Kina och Frankrike.
Metoden kallas ”gasemboloterapi” och det innebär att man injicerar mikroskopiska droppar av ett ämne i blodkärlen som matar tumörer.
När ultraljud appliceras från en extern enhet genererar dropparna bubblor som blir större och blockerar blodkärlen.
I tidigare arbete blev teamet också förvånad över att upptäcka att några av bubblorna kom in i de mindre blodkärlen och fick dem att brista och läcka ut.
I en artikel publicerad i tidskriften Tillämpade fysikbokstäver, beskriver forskarna att utforska metoden i detalj för att upptäcka mer om dess dynamik och hur den fungerar.
"Vi har funnit," säger den första studieförfattaren Yi Feng, docent i biomedicinsk teknik från Xi'an Jiaotong University i Kina, "att gasemboloterapi har stor potential att inte bara svälta tumörer genom att stänga av blodflödet utan också," fortsätter han, "att användas som en källa till riktad läkemedelsleverans."
Skära tumörernas blodtillförsel
Utan blodtillförsel kan solida tumörer inte växa mer än några millimeter, och de kan inte heller spridas.
Men de övervinner detta problem genom att producera kemikalier som utlöser bildandet av nya blodkärl - en process som kallas angiogenes.
Möblerade med en dedikerad blodtillförsel, kommer tumörer att ta emot syre och näringsämnen som hjälper dem att växa och sprida sig i närliggande vävnad och också resa till andra delar av kroppen och sätta upp nya metastaser eller sekundära tumörer.
Ett tillvägagångssätt som forskare hittills har utvecklat för att stoppa eller bromsa tumörtillväxt är läkemedel som kallas "angiogeneshämmare", som stoppar processen för blodkärlsbildning.
Ett annat tillvägagångssätt som har fått stor uppmärksamhet är "embolisering", där blodkärl blockeras genom injektion av läkemedel eller direkt insättning av nanostorlekar.
Använda gasbubblor för att blockera fartyg
Gasemboloterapi, en form av embolisering, använder gasbubblor för att blockera blodkärlen. Prof. Feng och hans kollegor använde en teknik som kallades akustisk droppförångning (ADV) för att generera bubblor från injicerade droppar av "dodecafluoropentane" som innehöll ett "bovint serumalbumin".
De utförde sina experiment på vävnad som tagits från en råttas tarmmesenteri, vilket är en klaff som tränger tarmarna mot buken och är rik på blodkärl.
När de applicerade ultraljudet upptäckte de att dropparna bildade bubblor som kom ihop, varav några smälte samman för att skapa större bubblor och blockerade sedan de små blodkärlen eller kapillärerna i vävnaden.
De observerade också ett exempel på "invagination", där ett "påsliknande hålrum" bildas i ett blodkärl och får det att brista. De föreslår att detta var resultatet av att bubblan interagerade med blodkärlet.
Teamet föreslår att dessa resultat visar att gasemboloterapi kan användas för att slå cancer med en "dubbel slag". Den första kunde avbryta tumörens blodtillförsel, och den andra kunde leverera cancerläkemedel.
Läkemedelsdosen kan också minskas med denna metod eftersom blockeringen av blodtillförseln skulle hålla läkemedlet nära tumören under en längre tid.
Motsvarande studieförfattare Mingxi Wan, professor i biomedicinsk teknik vid Xi'an Jiaotong University, förklarar att forskare inom cancerterapi alltid försöker ta itu med två frågor: hur man dödar tumören och hur man minskar kemoterapibiverkningarna.
"Vi har funnit att gasemboloterapi har potential att framgångsrikt ta itu med båda dessa områden."
Prof. Mingxi Wan
