(PhysOrg.com)-Ett av nanoteknologins stora löften ligger i dess förmåga att skapa läkemedelsinnehållande nanopartiklar dekorerade med målmolekyler som känner igen och binder till cancerceller, tillhandahållande av läkemedelsleverans endast på platsen för de riktade cellerna. Sådan platsspecifik läkemedelsleverans skulle inte bara öka cancerdödande aktiviteten hos en läkemedelsnyttolast utan också minska potentiella biverkningar genom att kraftigt begränsa eller till och med eliminera mängden läkemedel som når frisk vävnad.

Det visar sig, fastän, att inte alla kombinationer av målmedel-nanopartiklar kan nå och ange sina mål med samma effektivitet. För att bidra till en viss rationalitet i processen att designa riktade läkemedelsleveransmedel, K. Dane Wittrup, Ph.D., och doktoranden Micheal Schmidt från Massachusetts Institute of Technology har utvecklat en matematisk modell som förutsäger storleken och specificiteten av tumörupptagning av läkemedelsleveransbilar som sträcker sig i storlek från små peptider till stora liposomer. Detta arbete publicerades i tidskriften Molekylär cancerterapeutik .

Modellen utvecklad av Schmidt och Wittrup, som är medlem i MIT-Harvard Center of Cancer Nanotechnology Excellence, står för storleken på ett visst läkemedelsleveransmedel och en mängd lättmätade egenskaper, inklusive hur lätt det passerar biologiska barriärer och hur tätt det binder till ett mål i provrörsförsök. Forskarna noterar att trots modellens enkelhet, det förutsäger exakt beteendet hos HER2-riktade konstruktioner i en musmodell av cancer och av CEA-riktade konstruktioner hos människor. Faktiskt, det verkar som att storlek och målaffinitet står för det mesta av variationen i tumörupptag.

En intressant förutsägelse som modellen gör är att stora konstruktioner, såsom nanopartiklar, och små, inklusive målpeptider, kommer att leverera mer läkemedel till en tumör än medelstora konstruktioner, såsom konstruerade antikroppsfragment. Dock, modellen förutspår också att leverans till tumörer av nanopartiklar med en diameter på mer än 50 nanometer inte kommer att förbättras mycket när målmedlen adderas till nanopartiklarna.

Detta jobb, som beskrivs i ett papper med titeln, "En modelleringsanalys av effekterna av molekylär storlek och bindningsaffinitet på tumörmål, "stöddes av NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, ett omfattande initiativ för att påskynda tillämpningen av nanoteknik för förebyggande, diagnos, och behandling av cancer. En sammanfattning av denna uppsats finns på tidskriftens webbplats.

Tillhandahålls av National Cancer Institute (nyheter:webb)