Американские исследователи вооружили крошечные полые золотые сферы высоко предназначенным пептидом, таким образом, они могли выследить и получить глубоко внутренние клетки меланомы итогда разрушьте их использующий высокую температуру, преобразованную из инфра красного света.Исследование было работой ученых из университета Техаса Онкологический центр МД Андерсона и издается в 1 февраляпроблема Клинических Исследований рака.Ведущий автор доктор Чун Ли, преподаватель в Отделении МД Андерсона Экспериментальной Диагностической визуализации сказал:«Активное планирование наночастиц к опухолям является Святым Граалем терапевтических нанотехнологий для рака».
Ли сказал, что он и его команда становились ближе к той цели.Соавтор, преподаватель доктора Джима Чжана в Отделении Калифорнийского-университета-Санта-Круза Химии развил крошечные золотые сферы, 40 – 50нанометры в диаметре. Их пустота позволяет им проникать через клетки, и у них есть сильная, но узкая и настраиваемая способность поглотить свет ввидимый и почти инфракрасный конец спектра, что-то другое металлические наночастицы не имеют.
Литий, Чжан и коллеги использовали минимально инвазивное лечение на живых мышах лаборатории. Метод называют фототепловой ампутацией, где ткань – мишеньразрушенный irradatiating целевая область, в которой тепловой материал, в этом случае используются наночастицы, но иногда оптоволокно, облученасо светом, превращенным в высокую температуру, чтобы разрушить окружающую ткань.
Однако меланомы не легко лечить таким образом, потому что трудно заставить предназначающиеся металлические частицы дифференцироваться между здоровым излокачественная ткань. Литий и коллеги смогли сделать это путем вложения пептида, маленькая молекула, составленная из аминокислот, в золотых наносферах.
Пептид был высоко предназначен, он только свяжет с меланокортиновым рецептором типа 1, чрезмерно изобилующим клетками меланомы.Сначала в культивируемых клетках
Литий и коллеги сначала лечили melonoma клетки в культуре. Когда они включили инфракрасный свет, наносферы поглотили свет и преобразовали его, чтобы нагреться, который сжег опухоли (онибуквально был «приготовлен»). Инфракрасный свет проникает глубже в ткань, чем видимый или ультрафиолетовый свет.Они нашли, что активно предназначенные золотые наносферы действительно больше чем в восемь раз больше повреждали к опухолям меланомы, чем то жеактивно не предназначенные наносферы.
Возможно лечить рак просто с помощью предназначенного света самостоятельно (через вложенное оптоволокно), но, как уже упомянуто, меланомы оченьтяжелее, потому что они окружены здоровой тканью. С высоко предназначенными золотыми наносферами как способ сосредоточить свет, Ли и коллеги былиспособный использовать 12 процентов требуемой дозы, который, более вероятно, сэкономит окружающую здоровую ткань.Введенные наносферы являются достаточно маленькими, чтобы добраться прямо в опухоли меланомы и присоединиться к кровоснабжению раковых клеток.
Используяфлуоресцентная маркировка на наносферах, которые они проверили на культивируемых клетках меланомы, Ли и Чжане и коллегах, смогла показать чтопредназначенные наносферы были вовлечены прямо в клетки через клеточную мембрану, в то время как непредназначенные не были.Когда они облучили леченные культуры, исследователи нашли, что большинство клеток, содержащих предназначенные наносферы, умерло, и почти все оставленные гдеповрежденный вне репарации. Но это не произошло с непредназначенными наносферами, только очень небольшая часть клеток отнеслась с ними, умер.Кроме того, облучение с одним только почти инфракрасным светом, или лечение с одними только наносферами без света, не имело никакого эффекта на клетки.
Это была поэтому комбинация высоко предназначенных наносфер и облучения, имевшего максимальный эффект убийства предназначенного ракаклетки.Тогда у живых мышейУ живых мышей флуоресцентная маркировка показала, что непредназначенные наносферы собрались около кровеносных сосудов опухоли тогда как предназначенныепроникший в опухоль и были сочтены распространенными вокруг внутренней части это.Обычная проблема с использованием наночастиц состоит в том, что тело посылает примесь в печень и селезенку для деструкции.
Большинство предназначенныхнаносферы остались при опухоли с некоторыми найденными в печени и селезенке. Но большинство непредназначенных наносфер собралось в селезенке, тогда печении затем опухоль. Исследователи сказали, что это показало важность планирования для наносфер более выборочно.
Ли сказал:«Существует много биологических барьеров для эффективного использования наночастиц с печенью и селезенкой, являющейся самым важным».То, когда они облучили мышей с близким инфракрасным светом, те, которые были введены с предназначенными наносферами, имело почти 66 процентов из ихопухоли разрушены. Это по сравнению с деструкцией опухоли на только 7,9 процентов у мышей, только введенных с непредназначеннымнаносферы.
Исследователи смогли измерить опухоли при помощи теговой глюкозы (F-18-labelled). Это обнаруживается на просмотре ПЭТ.
С опухолями относятсяпредназначенные наносферы привели в порядок не легкий очень, показав, что было мало усвоенной теговой глюкозы в них.Клинические проявленияВ то время как результаты исследования этого исследования показывают применения для лечения меланом, Ли сказал, что они были доказательством принципа для других раковых образований также.
«Рецепторы, распространенные к другим раковым образованиям, могут также являться целью управляемой пептидом полой золотой наносферы», сказал Ли.«Мы также показали, что атравматичная ПЭТ может контролировать раннюю реакцию на лечение», добавил он, объяснив, что полые наносферы также сделаныс чистым золотом, имеющим долгую историю безопасного использования в медицине с немногими побочными эффектами.
Национальный Союз Онкологического института для Нанотехнологий при Раке, Фонде Джона С. Данна и американском Министерстве обороны заплатил заисследование.Соавторы с Чжаном и Ли были: Вэй Лу (первый автор), Чии Сюн, Годун Чжан, Цянь Хуан и Жуй Чжан, все от МД АндерсонаОтделение экспериментальной диагностической визуализации.
Клинического РакаИсследование
Источники: университет Техаса онкологический центр МД Андерсона.