Nanodiamonds visa promise as safe chemo boosters för bröst och levercancer


Nanodiamonds visa promise as safe chemo boosters för bröst och levercancer

Genom att använda nanodiamanter, små kolpartiklar, som ett läkemedelsleveranssystem, har forskare utvecklat ett lovande tillvägagångssätt för behandling av bröst- och levercancertumörer som är resistenta mot kemoterapi.

Leds av Dr Dean Ho, docent biomedicinsk teknik vid Northwestern University i Evanston, Illinois, USA, använde forskarna labbmöss för att testa hur effektivt och säkert de nanodiamanterna släppte cancermedicinerna över tiden.

Du kan läsa hur de gjorde det här online i den 9 mars utgåvan av Science Translational Medicine .

Att hitta sätt att göra kemoterapi läkemedel effektivare är en kontinuerlig utmaning, särskilt för behandling av cancer som är resistenta mot kemoterapi, såsom återkommande bröst- och levertumörer.

Ett sätt att göra detta är genom användningen av nanopartiklar att leverera drogerna. Ett exempel som forskare har tittat på nyligen är nanodiamonden, en partikel av kol som är mellan 2 och 8 mikrometer tjock; Ca 10 000 gånger tunnare än ett mänskligt hår.

Fördelen med att använda sådana små partiklar är att du kan få drogen att hålla sig till sina ytor, använda dem för att komma in i cancerceller och släpp läkemedlet långsamt över tiden, lämna cellen när de är färdiga och lämna kroppen helt och hållet.

Ho berättade för pressen att de i denna studie kunde öka effektiviteten hos cancerläkemedlet de testade 70 gånger samtidigt som de behöll säkerheten.

"Det är det bästa av båda världarna", sa han.

Om du kunde se en nanodiamond skulle du förstå varför den har det namnet, det ser ut som en diamant, och det är inte bara dess storlek som gör det användbart, men också dess form.

"De kallas stympade oktaedroner," förklarade Ho.

"De är formade som en fotboll men ansikten är mer vinklade."

Det är nanodiamondens ansikten som tillåter drogerna att binde tätt mot sin yta och släppa långsamt.

Ho sade att fördröjd frisättning var en viktig egenskap eftersom kemoterapeutiska läkemedel i sin natur är giftiga.

Fortsatt frisättning över tid reducerar också biverkningar av mycket giftiga kemoterapier.

"Ytkemin, i kombination med ytan på arkitekturen, möjliggör en mycket långvarig interaktion med droger", sa Ho.

Läkemedlen kan bindas tätt mot ytan med en kemisk bindning, eller tillfälligt med en elektrostatisk bindning. Det är användbart att ha dessa alternativ eftersom vissa droger kan göra sitt jobb utan att släppa bort ytan, medan andra måste komma undan för att vara effektiva.

En annan fördel med nanopartiklar som läkemedelsleveranssystem är att du kan få dem att söka specifika molekyler eller tumörplatser genom att fästa en unik kemisk förening eller antikropp mot en ände.

För denna studie testade Ho och kollegor nanodiamanterna som ett leveranssystem för doxorubicin, ett vanligt kemoterapeutiskt läkemedel som är mycket effektivt vid dödande av cancerceller, men som Ho förklarade, "det är också mycket effektivt att döda allt annat".

"Vi fann att om du binder drogerna till diamanten, är effektiviteten ännu bättre jämfört med att använda drogen ensam," tillade han.

Fördelen med att rikta levercancer med nanodiamanter är att levern är där kroppen metaboliserar droger och avgiftar blod.

"Många av dessa saker hamnar ändå i levern ändå, och det tar lite tid att komma dit, men det tar även lite längre att komma ur diamanten", sa Ho.

Det här var vad han menade med "det bästa av båda världarna". Nanopartikelen färdas genom blodomloppet, gradvis avlägsnar drogen, men det mesta av det kommer i tumören.

En viktig oro med nanopartiklar är de potentiella biverkningarna som kommer från det material som nanopartiklarna är gjorda av, särskilt i levern, där toxiner tas bort och filtreras ut ur kroppen.

Ho och kollegor fann att även vid hög dosering verkar nanodiamondsystemet inte påverka lever toxicitet.

"Vi finner också att det inte verkar orsaka blodtoxicitet, systemiskt. Det verkar vara ett relativt biokompatibelt system," tillade han.

Faktum är att nanodiamond leveranssystemet verkar minska biverkningarna från kemoterapi.

En av de främsta biverkningarna av kemoterapi är minskning av vita blodkroppar, immunsystemets huvuduppgifter, och detta är ofta den främsta orsaken till att dosen patienterna kan begränsa sig på en gång för att hindra dem att få infektioner.

"En av de saker vi finner är att när du binder diamanten till drogen, från våra studier faller det inte antalet vita blodkroppar, men det har fortfarande effekt för att minska tumörstorleken", sa Ho.

"Nanodiamond Therapeutic Delivery Agents Mediate Enhanced Chemoresistant Tumor Treatment."

Edward K. Chow, Xue-Qing Zhang, Mark Chen, Robert Lam, Erik Robinson, Houjin Huang, Daniel Schaffer, Eiji Osawa, Andrei Goga och Dean Ho.

Sci Transl Med , 9 mars 2011: Vol. 3, utgåva 73, sid. 73ra21

DOI: 10,1126 / scitranslmed.3001713

Huvudkälla: Medill Reports Chicago.

Where My Ladies At? (Video Medicinsk Och Professionell 2018).

Avsnitt Frågor På Medicin: Sjukdom