Den magnetiske mekanik bag ny terapiforskning
Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort i Northwestern University Feinberg School of Medicine News Center.
Nanopartikler er en lovende behandlingsmulighed for kræftformer, der er resistente over for almindelige terapier. I en ny undersøgelse, der viser en innovativ og ikke-invasiv tilgang til kræftbehandling, har forskere fra Northwestern Medicine med succes brugt magnetiske nanopartikler til at skade tumorceller i dyremodeller.
“Det, der adskiller disse nanopartikler fra andre, er, at de har en magnetisk dipol, en egenskab, der gør det muligt for dem at rotere langs aksen,” forklarede Matt Lesniak, MD, en neurologisk onkolog og Michael J. Marchese-professor og formand for neurologisk kirurgi ved Northwestern University Feinberg School of Medicine. “Når vi anvender et magnetfelt udefra, drejer disse nanopartikler rundt. Vi fik nanopartiklerne til at sætte sig fast på kræftcellers overflader og inducerede derefter spinningen for mekanisk at ødelægge cellemembranerne.”
“De fleste kræftbehandlinger – kemoterapi, stråling – fokuserer på DNA-skader, som kræftcellerne ofte finder en måde at overvinde,” fortsatte Dr. Lesniak. “At bruge mekanisk kraft er en meget anderledes måde at tænke kræftbehandling på.”
I modsætning til andre nanopartikler, der er afhængige af varme, lys eller kemikalier til at virke mod kræft, blev de magnetiske partikler designet, så de ikke ville skade normale celler i processen. For at sikre, at de kan ramme kræftceller, kan partiklerne udstyres med et antistof, der genkender en receptor, som kun udtrykkes på kræftceller.
Forskerne injicerede nanopartiklerne i hjernen og anvendte et lavfrekvent, roterende magnetfelt. De snurrende nanopartikler skabte tilstrækkelig kraft til at beskadige kræftcellemembraner og sætte celledød i gang i hjernetumorer. Metoden reducerede tumorstørrelsen og forlængede musenes overlevelsesrate uden negative virkninger.
“Jeg tror, at dette kan anvendes til mange typer kræft, fra hjernetumorer til brystkræft”, sagde Dr. Lesniak. “Så længe der er et specifikt mål, kan man drage fordel af nanopartiklernes mekaniske egenskaber.”
Hvor strategien kan afprøves på mennesker, skal forskerne bestemme passende dosering af nanopartiklerne, en udfordring, der vil kræve matematisk modellering for at forstå kræftcellers logaritmiske vækst. Fremtidig forskning skal også forklare, hvordan partiklerne forsvinder fra hjernen.