Tutkijat kehittävät nanopartikkeleita, jotka voivat toimittaa kemoterapialääkkeitä aivoihin ja auttaa tappamaan syöpäsoluja

Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) tutkijaryhmä loi ihmiskudosmallin nanopartikkelien toiminnan osoittamiseksi. Syöpätyypeillä, kuten glioblastoomalla, on korkea kuolleisuus, ja niiden hoito on vaikeaa veri-aivoesteen vuoksi. Este ei salli useimpien kemoterapialääkkeiden tunkeutumista aivoja ympäröivien verisuonten läpi, mikä haittaa syövän hoitoa.

Nyt joukkue Tutkijat on kehittänyt nanopartikkeleita, jotka voivat kuljettaa lääkettä ja päästä kasvaimiin tappaen glioblastoomasolut.

Nanohiukkasten tehokkuuden testaamiseksi tutkijat ovat tehneet laatineet menetelmän ja loi mallin, joka toistaa veri-aivoesteen. Aivokudosmallia on kuvattu Proceedings of the National Academy of Sciences -julkaisussa julkaistussa artikkelissa.

"Toivomme, että testaamalla näitä nanohiukkasia paljon realistisemmassa mallissa voimme säästää paljon aikaa ja energiaa, joka menee hukkaan kokeileessa asioita, jotka eivät toimi", sanoi Joelle Straehla, Charles W. and -järjestöstä. Jennifer C. Johnson kliininen tutkija MIT:n Koch Institute for Integrative Cancer Researchissa ja johtava kirjoittaja opiskella.

Aivojen monimutkaisen rakenteen kopioimiseksi tutkijat käyttivät potilaista peräisin olevia glioblastoomasoluja kasvattamalla niitä mikrofluidilaitteessa. Sitten ihmisen endoteelisoluja käytettiin kasvattamaan verisuonia pienissä putkissa, jotka ympäröivät kasvainsolujen palloa. Ne sisälsivät myös kaksi solutyyppiä, nimittäin perisyytit ja astrosyytit, jotka liittyvät molekyylien kuljettamiseen veri-aivoesteen läpi.

Nanohiukkasten luomiseen käytettiin laboratoriossa kerros kerrokselta -kokoonpanotekniikkaa. Tutkimuksessa käytetyt hiukkaset on päällystetty AP2-nimisellä peptidillä, jonka havaittiin auttavan tehokkaasti nanopartikkeleita läpäisemään veri-aivoesteen.

Tutkijat ovat testanneet nanopartikkeleita sekä terveen aivokudoksen että glioblastoomakudoksen kudosmalleissa. Havaittiin, että AP2-peptidillä päällystetyt hiukkaset pääsivät tehokkaasti kasvaimia ympäröivien verisuonten läpi.

Sen jälkeen hiukkaset täytettiin sisplatiinina tunnetulla kemoterapialääkkeellä ja päällystettiin kohdepeptidillä. Tutkijat totesivat, että päällystetyt hiukkaset pystyivät tappamaan mallissa olevia glioblastoomakasvainsoluja, kun taas AP2:lla peittämättömät hiukkaset vaurioittivat terveitä verisuonia.

"Näimme lisääntyneen solukuoleman kasvaimissa, joita hoidettiin peptidillä päällystetyllä nanopartikkelilla verrattuna paljaisiin nanopartikkeleihin tai vapaaseen lääkkeeseen. Nämä päällystetyt hiukkaset osoittivat spesifisempää tappavan kasvaimen kuin kaiken tappamisen epäspesifisellä tavalla", sanoi Cynthia Hajal, toinen tutkimuksen johtava kirjoittaja.