The Magnetic Mechanics Behind New Therapy Research
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Northwestern University Feinberg School of Medicine News Center.
Nanocząsteczki są obiecującą opcją leczenia nowotworów, które są odporne na powszechnie stosowane terapie. W nowym badaniu, które demonstruje innowacyjne i nieinwazyjne podejście do leczenia raka, naukowcy z Northwestern Medicine z powodzeniem wykorzystali nanocząstki magnetyczne do uszkodzenia komórek nowotworowych w modelach zwierzęcych.
„To, co odróżnia te nanocząstki od innych, to fakt, że mają one dipol magnetyczny, właściwość, która pozwala im obracać się wzdłuż osi”, wyjaśnił Matt Lesniak, MD, onkolog neurologiczny i Michael J. Marchese profesor i przewodniczący chirurgii neurologicznej w Northwestern University Feinberg School of Medicine. „Kiedy stosujemy zewnętrzne pole magnetyczne, te nanocząstki wirują. Sprawiliśmy, że nanocząstki przyczepiły się do powierzchni komórek nowotworowych, a następnie wywołały wirowanie, aby mechanicznie zniszczyć błony komórkowe.
„Większość terapii przeciwnowotworowych – chemioterapia, promieniowanie – koncentruje się na uszkodzeniach DNA, które komórki nowotworowe często znajdują sposób na pokonanie” – kontynuuje dr Lesniak. „Wykorzystanie siły mechanicznej to zupełnie inny sposób myślenia o leczeniu raka.”
W przeciwieństwie do innych nanocząstek, które polegają na cieple, świetle lub chemikaliach w walce z rakiem, cząstki magnetyczne zostały zaprojektowane tak, aby nie uszkadzały normalnych komórek w tym procesie. Aby upewnić się, że mogą one celować w komórki rakowe, cząstki mogą być wyposażone w przeciwciało, które rozpoznaje receptor wyrażony tylko na komórkach rakowych.
Naukowcy wstrzyknęli nanocząstki do mózgu i zastosowali wirujące pole magnetyczne o niskiej częstotliwości. Wirujące nanocząstki stworzyły wystarczającą siłę, aby uszkodzić błony komórek nowotworowych i uruchomić śmierć komórek w guzach mózgu. Metoda zmniejszyła rozmiar guza i przedłużyła przeżywalność myszy, bez negatywnych skutków.
„Myślę, że ma to zastosowanie do wielu rodzajów nowotworów, od guzów mózgu po raka piersi”, powiedział dr Lesniak. „Tak długo, jak istnieje konkretny cel, można wykorzystać właściwości mechaniczne nanocząstek.”
Zanim strategia ta będzie mogła być przetestowana u ludzi, naukowcy muszą określić odpowiednie dawkowanie nanocząstek, co jest wyzwaniem wymagającym modelowania matematycznego, aby zrozumieć logarytmiczny wzrost komórek nowotworowych. Przyszłe badania muszą również wyjaśnić, w jaki sposób cząsteczki wydostają się z mózgu.