Trots herculean ansträngningar, cancer är fortfarande en formidabel sjukdom, med varje malign subtyp som svarar olika på terapier. Ett hinder specifikt för behandling av fasta tumörer är ett skyddande skikt som kallas en extracellulär matris som kan förhindra att kemoterapeutiska medel tränger in i tumörens kärna. Forskare rapporterar nu resultat i ACS Materialkemi visar det, genom att dölja cancerläkemedel i en specialdesignad partikel, de kan rikta in och förstöra tumörceller djupt inuti en malign massa in vitro.

För tumörer som inte kan extraheras med kirurgi, strålning och kemoterapi är de valbara behandlingarna, men båda kan innebära allvarliga biverkningar på grund av bristande specificitet:De kommer att döda friska celler tillsammans med maligna. Forskare har länge vetat att tack vare den unika blodkärlsarkitekturen som omger tumörer, nanopartiklar kan lätt passera in i cancerzonen, erbjuder en potentiell väg för den specifika leveransen av kemoterapier till cancerceller. Dock, ansträngningarna att utnyttja detta fenomen har blivit korta, med experimentella läkemedelsbelastade partiklar som misslyckas eftersom de inte kan ta sig igenom den täta extracellulära matrisen eller förlorar den terapeutiska nyttolasten på väg till tumörens inre. Alejandro Baeza, Jeffrey Brinker, Maria Vallet-Regi och kollegor tog itu med denna brist genom att utveckla en helt ny typ av partiklar.

Forskarna skapade en "protocell, "en nanopartikel som kan skära genom den extracellulära matrisen, leverera celldödande doser av läkemedel till de djupaste tumörregionerna. För att utveckla protocellen, laget började med ett mesoporöst kiseldioxidskelett med en hög inre yta som kan innehålla en stor mängd läkemedel. De omringade detta skelett med ett lipid tvåskikt utrustat med en rad verktyg för att hjälpa protocellen att leverera sin läkemedelsarsenal till önskad lokal, inklusive enzymer som klyver kollagen, en huvudkomponent i tumörens extracellulära matris. Protocellen har också pH-känsliga ligander som utlöser frisättningen av läkemedlet vid inträde i en relativt sur inre av en cell, se till att medicinen endast levereras där det behövs. Forskarna testade protocellerna i en 3D-cellodlingsmodell av en fast tumör, visar att protocellen penetrerar och förstör maligna celler bättre än läkemedelsladdade protoceller utan den förbättrade verktyget. e potential att en dag behandla cancer och andra sjukdomar i det kvinnliga reproduktiva systemet.