De magnetische mechanismen achter nieuw therapie-onderzoek
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd in het Northwestern University Feinberg School of Medicine News Center.
Nanopartikels zijn een veelbelovende behandelingsoptie voor kankers die resistent zijn tegen gangbare therapieën. In een nieuwe studie die een innovatieve en niet-invasieve benadering van de behandeling van kanker aantoont, gebruikten wetenschappers van Northwestern Medicine met succes magnetische nanodeeltjes om tumorcellen in diermodellen te beschadigen.
“Wat deze nanodeeltjes onderscheidt van anderen is dat ze een magnetische dipool hebben, een eigenschap die hen in staat stelt om langs de as te draaien,” legde Matt Lesniak, MD, een neurologische oncoloog en de Michael J. Marchese hoogleraar en voorzitter van Neurologische Chirurgie aan de Northwestern University Feinberg School of Medicine, uit. “Wanneer we van buitenaf een magnetisch veld toepassen, gaan deze nanodeeltjes tollen. We hebben de nanodeeltjes laten hechten aan de oppervlakken van kankercellen en vervolgens het ronddraaien geïnduceerd om de celmembranen mechanisch te vernietigen.
“De meeste kankertherapieën – chemotherapie, bestraling – richten zich op DNA-schade, die kankercellen vaak een manier vinden om te overwinnen,” vervolgde Dr. Lesniak. “Het gebruik van mechanische kracht is een heel andere manier van denken over de behandeling van kanker.”
In tegenstelling tot andere nanodeeltjes die vertrouwen op warmte, licht of chemicaliën om tegen kanker te werken, werden de magnetische deeltjes zo ontworpen dat ze normale cellen in het proces niet zouden schaden. Om er zeker van te zijn dat ze kankercellen kunnen raken, kunnen de deeltjes worden uitgerust met een antilichaam dat een receptor herkent die alleen op kankercellen tot expressie komt.
De wetenschappers injecteerden de nanodeeltjes in de hersenen en pasten een laagfrequent, roterend magnetisch veld toe. De ronddraaiende nanodeeltjes creëerden genoeg kracht om de membranen van kankercellen te beschadigen en de celdood in hersentumoren te bespoedigen. De methode verminderde de tumorgrootte en verlengde de overlevingskans van muizen, zonder nadelige gevolgen.
“Ik denk dat dit toepassingen heeft voor vele soorten kanker, van hersentumoren tot borstkanker,” zei Dr. Lesniak. “Zolang er een specifiek doel is, kun je profiteren van de mechanische eigenschappen van het nanodeeltje.”
Voordat de strategie bij mensen kan worden getest, moeten de wetenschappers de juiste dosering voor de nanodeeltjes bepalen, een uitdaging die wiskundige modellering zal vereisen om de logaritmische groei van kankercellen te begrijpen. Toekomstig onderzoek moet ook verklaren hoe de deeltjes uit de hersenen verdwijnen.