Як наночастинки можуть сприяти поширенню раку
Нові дослідження виявляють, що деякі наноматеріали, які вчені використовують для боротьби з раком, можуть мати протилежний ефект: сприяти поширенню пухлин. Результати показують, чому це може статися, і пропонують нам спосіб перетворити цей ризик на терапевтичну перевагу.
Нанотехнології нещодавно з’явилися як інноваційний шлях лікування раку.
Наприклад, деякі дослідники розробили наночастинки золота, які можуть "розшукувати" ракові клітини і подрібнювати їх зсередини.
Однак інші використовували нанокапсули для доставки концентрованих препаратів надзвичайно точно, уникаючи побічних ефектів, які може спричинити звичайна хіміотерапія.
Але з чого зроблені ці «наноносії» і чи можуть матеріали, які вчені використовують у наномедицині, допомогти, а не перешкоджати поширенню раку?
Вчені найчастіше використовують в терапевтичних цілях, серед іншого, золото, діоксид титану, срібло та діоксид кремнію.
Однак нові дослідження - результати яких зараз з'являються в журналі Природа Нанотехнології - припускає, що ці наноматеріали можуть сприяти поширенню ракових клітин, збільшуючи розрив між клітинами судин і дозволяючи раковим клітинам легше мігрувати на нові місця.
До цього висновку дійшли дослідники Національного університету Сінгапуру (NUS) поблизу Клементі, вивчивши кілька моделей раку молочної залози у гризунів.
Фей Пен з кафедри хімічної та біомолекулярної інженерії Інженерного факультету Нью-Йоркського університету є першим автором статті.
Пен та його колеги назвали це явище "витоком ендотелію, викликаного наноматеріалами" (NanoEL). У своїй роботі вони також пропонують нові способи, за допомогою яких розробники ліків можуть використовувати це відкриття для розробки більш ефективних методів лікування раку та інших захворювань.
Наночастинки можуть пришвидшити прогресування раку
Пен і команда виявили, що NanoEL прискорює переміщення ракових клітин від початкової ділянки пухлини до нових ділянок і допомагає раковим клітинам, які вже перебувають у русі, уникнути циркуляції крові.
Девід Леонг, доцент кафедри хімічної та біомолекулярної інженерії Інженерного факультету Нью-Йорку, є одним з керівників дослідження.
Він пояснює значення цих результатів, кажучи: «Для пацієнта з онкологічним захворюванням прямими наслідками наших висновків є те, що тривалий, раніше існуючий вплив наночастинок - наприклад, через повсякденні продукти або забруднювачі навколишнього середовища - може пришвидшити прогресування раку, навіть коли наномедицина не застосовується ”.
Наночастинки часто можуть бути присутніми в оброблених харчових продуктах та косметичних продуктах, таких як креми та лосьйони.
"Взаємодія між цими крихітними наноматеріалами, - продовжує Леонг, - і біологічні системи в організмі повинна враховуватися при розробці та розробці наномедицини проти раку".
"Дуже важливо, - додає він, - забезпечити, щоб наноматеріал, що доставляє протипухлинний препарат, також не навмисно прискорював прогресування пухлини".
"По мірі того, як відкриваються нові досягнення в галузі наномедицини, нам потрібно одночасно розуміти, що змушує ці наноматеріали спричинити несподівані результати".
Девід Леонг
Від ворога до друга
Автори дослідження також пояснюють, що ми могли використати той самий механізм, який міг би представляти вразливість у лікуванні раку та стимулювати поширення пухлини, щоб досягти прямо протилежного ефекту.
За їхніми словами, виснаження кровоносних судин може також полегшити доступ хіміотерапевтичних препаратів або стовбурових клітин до пошкоджених тканин.
"Ми в даний час вивчаємо використання ефекту NanoEL, - каже Леонг, - для знищення незрілих пухлин, коли є незначні або відсутні герметичні судини для доставки протипухлинних препаратів до пухлин".
"Нам потрібно дуже обережно наступати на цю тонку лінію і оптимізувати тривалість впливу наночастинок пухлин", - додає він. "Це може дозволити вченим націлити джерело хвороби до того, як ракові клітини поширяться і стануть дуже тугоплавкою проблемою".
На додаток до раку, можливо, також можна застосувати висновки до інших станів, які стосуються пошкоджених органів і тканин.
Далі пояснює співкерівник дослідження Хан Кіат Хо з кафедри фармації факультету природничих наук Нового університету.
За його словами, NanoEL «також може експлуатуватися в інших умовах, де відмова від герметичності є ключовою ознакою. Наприклад, травми органів, такі як фіброз печінки, можуть спричинити надмірне утворення рубців, - говорить він, - що призводить до втрати герметичності, що зменшує надходження поживних речовин через судини ».
