Nya läkemedelsfyllda nanokapslar kan bekämpa cancer mer effektivt
Forskare har hittat ett sätt att skapa mer motståndskraftiga läkemedelsbelastade nanopartiklar som gör det möjligt för dem att rikta in sig på sjuka vävnader eller cancerceller mer effektivt. Resultaten kan förändra nanomedicin och dess tillämpningar för behandling av cancer.
Inom området nanoteknik finns det ett stort löfte vid behandling av cancer.
Till exempel, i ett nyligen genombrott använde forskare nanopartiklar för att upptäcka tidigare oupptäckbara mikrotumörer, medan en annan studie använde nanopartiklar härrörande från teblad för att förstöra lungcancerceller.
Nanopartiklar används ofta för att transportera droger och leverera dem direkt till sjuk vävnad. Dessa så kallade nanobärare användes nyligen för att framgångsrikt förstöra en särskilt aggressiv form av endometriecancer och för att leverera ett läkemedel som genetiskt ”avväpnar” cancerstamceller.
Dessa läkemedelsfyllda nanokapslar är ungefär en tusendel av diametern på ett mänskligt hår, och de är vanligtvis täckta med antikroppar som är utformade för att söka efter och fästa till tumörceller.
En huvudfördel med dessa nanobärare är att de levererar koncentrerade läkemedel med precision, utan att påverka resten av kroppen och sprida dess potentiella biverkningar.
Nu har forskare vid Mainz University Medical Center och Max Planck Institute for Polymer Research - båda i Mainz, Tyskland - konstruerat ett innovativt och mer effektivt sätt att binda antikropparna till nanobärarna.
Prof. Volker Mailänder vid Mainz University Medical Center övervakade forskningen tillsammans med professor Katharina Landfester från Max Planck Institute for Polymer Research.
Resultaten publicerades i tidskriften Natur nanoteknik.
Ny metod dubbelt så effektiv som äldre
"Standardmetoden för att binda antikroppar med komplexa kemiska processer kan bryta ner antikroppar eller till och med förstöra dem, eller nanobäraren i blodet kan snabbt täckas med proteiner", förklarar professor Landfester.
Men den nya metoden använder föradsorberade antikroppar för att täcka ytan på nanokapslarna. Detta skyddar antikropparna och håller dem funktionella i leveransprocessen, vilket stabiliserar nanokapseln och gör det möjligt att leverera drogerna mer effektivt.
Den fysiska adsorptionsprocessen "inträffar när en gas eller flytande lösningsmedel ackumuleras på ytan av ett fast ämne eller en vätska (adsorbent) och bildar en film av molekyler eller atomer (adsorbatet)."
Teamet uppnådde denna effekt genom att kombinera antikroppar och nanobärarna i en sur lösning, vilket forskarna förklarar är bättre än att binda de två i en Ph-neutral lösning.
Forskarna noterar att deras nya metod är dubbelt så effektiv som traditionell kemisk bindning.
"Vi drar slutsatsen", skriver författarna, "att pre-adsorption är potentiellt en mångsidig, effektiv och snabb metod för att fästa riktade molekyler på ytan av nanobärare."
Videon nedan ger en visuell representation av resultaten:
"Hittills har vi alltid varit tvungna att använda detaljerade kemiska metoder för att binda dessa antikroppar till nanokapslar [...] Vi har nu kunnat visa att allt du behöver göra är att kombinera antikroppar och nanokapslar tillsammans i en försurad lösning."
Prof. Volker Mailänder
Forskarna är hoppfulla att den nya metoden förbättrar nanoteknologibaserade terapier totalt sett, vilket gör det möjligt för nanokapslar att rikta in sig på sjuk vävnad samtidigt som man behåller frisk vävnad.
