(PhysOrg.com) -- Glöm operation. Ett team av forskare från Kansas State University undersöker nanopartikelinducerad hypertermi i kampen mot cancer.
Sedan 2007 har laget av Deryl Troyer, professor i anatomi och fysiologi; Viktor Chikan, biträdande professor i kemi; Stefan Bossmann, professor i kemi; Olga Koper, adjungerad professor i kemi vid K-State och vice VD för teknologi och teknisk chef för NanoScale Corporation; och Franklin Kroh, senior forskare på NanoScale Corporation, har använt nanopartiklar av järn-järnoxid för att överhetta eller borra hål genom cancervävnad för att döda den. Nanopartiklarna är kopplade till ett diagnostiskt färgämne. När färgämnet frigörs från nanopartikelns elektroniska sfär, det täcker andra cancervävnader i kroppen, gör cancermassor lättare för läkare att upptäcka.
Teamet samarbetar med NanoScale Corporation, ett Manhattan-företag som utvecklar och kommersialiserar avancerade material, produkter och applikationer.
Deras forskning, som utforskades i musmodeller, granskas för närvarande för prekliniska prövningar. Om det accepteras, Bossmann sa att han är optimistisk om vad det kan betyda för människor med cancer.
"Det betyder att det inom det kommande decenniet finns en chans att få en billig cancerbehandling med en högre sannolikhet för framgång än kemoterapi, ” sade han. ”Vi har så många drogsystem som är outrageously dyra. Den typiska cancerpatienten har en miljon dollar i kostnader bara för drogerna, och denna metod kan göras för ungefär en tiondel av kostnaden.
"Också, våra metoder är fysiska metoder; cancerceller kan inte utveckla ett motstånd mot fysiska metoder, ", sa Bossmann. "Cancerceller kan utveckla resistens mot kemoterapeutika, men de kan inte motstå att bara bli upphettade till döds eller få ett hål i dem."
Även om överhettning eller uttråkning av cancerceller kan låta extremt, nanopartiklarna verkar med orkestrerad precision när de väl intas av cancercellerna, Sa Bossmann.
Att få in nanopartiklarna i cancervävnaden är ungefär som fiske, han sa.
"Vi har vår fiskespö med nanopartiklarna som ett mycket attraktivt bete som cancern vill sluka upp - som en mask är för en fisk, " han sa.
I detta fall, betet är ett lager av organiskt material som attraherar cancern till nanopartiklarna. Cancern vill ha beläggningen för sin ämnesomsättning. Förutom att fungera som bete, det organiska lagret fungerar också som en täckmekanism från kroppens försvar, som annars skulle förstöra de främmande föremålen.
Väl inne, nanopartiklarna - gjorda med en metalljärnkärna och skiktade med järnoxid och en organisk beläggning - går till jobbet. Ett alternerande magnetfält gör att partiklarna producerar friktionsvärme, som överförs till cancercellernas omgivande proteiner, lipider och vatten, skapa små hotspots. Med tillräckligt många hotspots värms tumörcellerna till döds, bevara den friska vävnaden, sa Bossmann. Om hotspots inte är koncentrerade, värmen förstör cellens proteiner eller lipidstrukturer, upplösning av cellmembranet. Detta skapar ett hål i tumören och stressar den till döds.
"Lite stress kan skjuta en tumör över kanten, sa Bossmann.
Färgämnet i varje nanopartikels elektroniska sfär skärs sedan av enzymer och används för att kontrollera om det finns cancermassor i kroppen.
"I framtiden, någon kanske kan ta ett blodprov eftersom en del av dessa enzymer kommer ut i blodångan. Om fem år eller så, vi kanske kan ta ett blodprov från patienten för att se om patienten har cancer, och från distributionen av cancerrelaterade enzymer, vilken cancer de med största sannolikhet har, sa Bossmann.
Medan teamet har testat plattformen endast på melanom och på bukspottkörtel- och bröstcancer, Bossmann sa att deras teknik kan tillämpas på alla typer av cancer.
Teamet lämnade in ett patent 2008.