Как наночастиците могат да стимулират разпространението на рака
Ново изследване установява, че някои наноматериали, които учените използват за борба с рака, могат да имат обратен ефект: да подпомогнат разпространението на туморите. Резултатите разкриват защо това може да се случи и предлагат начин да превърнем този риск в терапевтично предимство.
Нанотехнологиите наскоро се появиха като иновативен начин за лечение на рак.
Например, някои изследователи са създали златни наночастици, които могат да „търсят“ раковите клетки и да ги пулверизират отвътре.
Други обаче са използвали нанокапсули за доставяне на концентрирани лекарства по изключително точен начин, избягвайки страничните ефекти, които конвенционалната химиотерапия може да причини.
Но от какво са направени тези „наноносители“ и могат ли материалите, които учените използват в наномедицината, да помогнат вместо да възпрепятстват разпространението на рака?
Учените най-често използват злато, титанов диоксид, сребро и силициев диоксид, наред с други, за терапевтични цели.
Нови изследвания - резултатите от които сега се появяват в списанието Природа Нанотехнологии - предполага, че тези наноматериали биха могли да улеснят разпространението на раковите клетки, като увеличат разликата между клетките на кръвоносните съдове и позволят на раковите клетки да мигрират по-лесно към нови места.
Изследователи от Националния университет в Сингапур (NUS) близо до Клементи стигнаха до това заключение, след като проучиха няколко модела рак на гърдата при гризачи.
Фей Пенг от катедрата по химично и биомолекулярно инженерство в Инженерния факултет на Ню Йорк е първият автор на статията.
Пенг и колеги нарекоха феномена „индуцирана от наноматериалите ендотелна теч“ (NanoEL). В своя доклад те също така предлагат нови начини, по които разработчиците на лекарства могат да използват това откритие, за да измислят по-ефективни терапии за рак и други състояния.
Наночастиците могат да ускорят прогресията на рака
Пенг и екипът установиха, че NanoEL ускорява движението на раковите клетки от първоначалното място на тумора към нови места и помага на раковите клетки, които вече са в движение, да избегнат кръвообращението.
Дейвид Леонг, доцент в катедрата по химично и биомолекулярно инженерство в Инженерния факултет на Ню Йорк, е един от ръководителите на изследването.
Той обяснява значението на тези резултати, като казва: „За онкологично болен, прякото значение на нашите констатации е, че дългосрочното, съществуващо преди това излагане на наночастици - например чрез ежедневни продукти или замърсители на околната среда - може да ускори прогресията на рака, дори когато наномедицина не се прилага. "
Наночастиците често могат да присъстват в преработени храни и козметични продукти като кремове и лосиони.
„Взаимодействията между тези малки наноматериали - продължава Леонг - и биологичните системи в организма трябва да бъдат взети предвид по време на проектирането и развитието на наномедицината за рак.“
"Изключително важно е", добавя той, "да се гарантира, че наноматериалът, доставящ противораковото лекарство, не ускорява неволно и прогресията на тумора."
„Тъй като се откриват нови пробиви в наномедицината, трябва едновременно да разберем какво причинява тези наноматериали да предизвикат неочаквани резултати.“
Дейвид Леонг
От враг до приятел
Авторите на изследването също обясняват, че можем да използваме същия механизъм, който може да представлява уязвимост при лечението на рак и да стимулира разпространението на тумора, за да постигнем точно обратния ефект.
Подобряването на кръвоносните съдове, казват те, може също да улесни достъпа на химиотерапевтични лекарства или стволови клетки до увредените тъкани.
"В момента проучваме използването на ефекта NanoEL", казва Леонг, "за унищожаване на незрели тумори, когато има малко или никакви течащи кръвоносни съдове за доставяне на ракови лекарства до туморите."
„Трябва да стъпваме по тази фина линия много внимателно и да оптимизираме продължителността, при която туморите са изложени на наночастиците“, добавя той. „Това може да позволи на учените да се насочат към източника на болестта, преди раковите клетки да се разпространят и да се превърнат в силно огнеупорен проблем.“
В допълнение към рака може да е възможно да се приложат откритията и при други състояния, които включват увредени органи и тъкани.
Съвместният ръководител на проучването Хан Киат Хо от Факултета по фармация в Факултета по природни науки на Ню Йорк обяснява допълнително.
Според него NanoEL „може да бъде експлоатиран и при други условия, при които неизправността на теча е ключова характеристика. Например, наранявания на органи като чернодробна фиброза могат да причинят прекомерно образуване на белези, "казва той," което води до загуба на теч, което намалява навлизането на хранителни запаси през кръвоносните съдове. "
