Magneter fanger kræftceller

Magnetiske nanopartikler belagt med et specialiseret målmolekyle var i stand til at låse sig fast på kræftceller i mus og trække dem ud af kroppen. Resultaterne er beskrevet i en undersøgelse offentliggjort online i denne måned i Journal of the American Chemical Society . Undersøgelsens forfattere, forskere ved Georgia Institute of Technology, håber, at den nye teknik en dag vil give en måde at teste for - og potentielt endda behandle - metastatisk kræft i æggestokkene.

Søge og ødelægge : Magnetiske nanopartikler (over, røde) belagt med kræftmålrettede peptider kan søge ud og glom på kræftceller som den, der er vist ovenfor. Peptiderne blev designet til at binde med et molekyle fundet på overfladen af ​​æggestokkræftceller. Forskere håber at kunne bruge nanopartiklerne til at filtrere kræftceller fra mavevæsken hos patienter med kræft i æggestokkene og måske forhindre metastaser.

Det er en ret ny tilgang, at bruge magnetiske partikler in vivo til at forsøge at sekvestrere kræftceller, siger Michael King , en lektor i biomedicinsk teknik ved Cornell University, som ikke var involveret i undersøgelsen.

Med kræft i æggestokkene opstår metastaser, når celler sløjfer af den primære tumor og flyder frit i bughulen. Hvis forskerne kunne bruge de magnetiske nanopartikler til at fange drivende kræftceller og trække dem ud af mavevæsken, kunne de forudsige og måske forhindre metastaser. Selvom nanopartiklerne blev testet inde i musenes kroppe, forestiller forfatterne sig en ekstern enhed, der ville fjerne en patients mavevæske, magnetisk filtrere kræftcellerne ud og derefter returnere væsken til kroppen. Efter operation for at fjerne den primære tumor, ville en patient gennemgå behandlingen for at fjerne eventuelle kræftceller. Forskerne er i øjeblikket ved at udvikle et sådant filter og teste det på mavevæske fra kræftpatienter hos mennesker.

Det er muligt, at partiklerne måske aldrig behøver at gå ind i patientens krop, siger John McDonald , chief scientific officer for Ovarian Cancer Institute ved Georgia Tech og en seniorforfatter af papiret. Det ville være at foretrække, for så behøver du ikke bekymre dig om potentiel toksicitet.

Partiklerne, som kun er 10 nanometer eller mindre i diameter, har kobolt-pigget magnetit i deres kerne. Det meste af tiden er de ikke magnetiske, men når en magnet er til stede, bliver de stærkt tiltrukket af den. På overfladen af ​​partiklerne er et peptid - et lille, proteinlignende molekyle - designet til at binde sig til en markør, der stikker ud fra de fleste kræftceller i æggestokkene.

For at teste den nye teknologi sprøjtede forskerne først kræftceller og derefter de magnetiske nanopartikler ind i mavehulerne på mus. Kræftcellerne blev mærket med en grøn fluorescerende markør, og nanopartiklerne med en rød. Da holdet bragte en magnet nær hver muses mave, dukkede et koncentreret område af grøn og rød glød op lige under huden, hvilket indikerer, at nanopartiklerne havde låst sig fast på kræftcellerne og slæbt dem mod magneten.

Selvom dette eksperiment viste, at nanopartiklerne kunne fange i det mindste nogle kræftceller i kroppen, er det endnu ikke klart, hvor stor en andel af kræftcellerne, der blev fanget og fjernet. Der er planlagt tests for at lokalisere denne andel.

Cornell's King har mistanke om, at teknologien kan være bedre egnet til at diagnosticere, i stedet for at behandle, metastaser. Jeg tror, ​​at denne teknologi har meget mere potentiale for diagnostik og til at opdage kræftceller, siger han. Jeg er ikke helt overbevist om, at det kan bruges til at filtrere kræftceller væsentligt ud som en terapi.

En lignende teknologi, der bruger antistofbelagte perler til at udskille kræftceller, har allerede vist sig effektiv in vitro, men det nye studies forfattere mener, at de magnetiske nanopartikler vil være mindre tilbøjelige til at forårsage en uønsket immunrespons og dermed er bedre egnet til brug i legeme. Og fordi de ser ud til at binde stærkere end antistoffer til deres mål, siger McDonald, kan de være bedre i stand til at trække kræftceller ud.

Det ideelle ville være at forsøge at få alt, men jeg tvivler på, at det ville ske, siger McDonald. Men vi mener, at vi kunne reducere antallet markant og dermed sænke sandsynligheden for metastasering.

Indtil videre virker behandlingen unikt egnet til kræft i æggestokkene; de fleste andre tumorer metastaserer gennem celler, der flyder i blodbanen i stedet for i abdominalvæsken. Men i sidste ende håber holdet at tilpasse partiklerne til brug i blod, måske udvide deres anvendelse ikke kun til andre kræfttyper, men også til virussygdomme som HIV. For at gøre det, siger forskerne, bliver de nødt til at udvikle meget specifikke målrettede molekyler for hver sygdom for at sikre, at sunde blodceller bliver skånet.

For at teste gennemførligheden af ​​at bruge nanopartiklerne i blodbanen rapporterer Ken Scarberry, en kandidatstuderende ved Georgia Tech og medforfatter af undersøgelsen, at han ser dem i aktion i et kunstigt kredsløbssystem, der passerede under et fluorescerende mikroskop. Når en magnet blev placeret i nærheden af ​​mikroskopets linse, kunne man se, at alle celler straks blev sekvestreret til siden og ikke bevægede sig, da væsken fortsatte med at strømme, siger Scarberry. Denne teknologi har så mange muligheder. Lige nu tror jeg, vi bare ridser i overfladen med det.

skjule