Ett av de sätt på vilka cancerceller undviker cancerbehandling är genom att producera ett protein som pumpar ut läkemedel ur cellen innan dessa föreningar kan utöva sina celldödande effekter. Ett forskarlag vid Northwestern University har funnit att biokompatibla järnoxid-titandioxid-nanopartiklar kan kringgå denna pump och möjliggöra för DNA-skadande anticancerläkemedel att nå cellkärnan.
Gayle Woloschak, en medlem av Northwestern University Center for Cancer Nanotechnology Excellence, ledde forskargruppen som utvecklade denna nanopartikel. Hon och hennes medarbetare rapporterade sina fynd i tidskriften Cancerforskning .
Målet med detta arbete var tvåfaldigt:identifiera en nanopartikel som skulle övervinna pumprelaterad läkemedelsresistens som samtidigt kunde fungera som ett tumöravbildningsmedel. Forskarna valde en nanopartikel med en järnoxidkärna omgiven av ett titandioxidskal. Järnoxidkärnan fungerar som ett kraftfullt kontrastmedel för magnetisk resonanstomografi (MRT), medan titandioxidskalet kan binda till anticancermedel som doxorubicin genom en kemisk bindning som kommer att bryta i de sura förhållandena inuti en cancercell.
Utredarna behandlade läkemedelsresistenta äggstockscancerceller med en doxorubicin-laddad nanopartikel och visade att nanopartikeln lätt transporterades in i cellerna. Mer viktigt, nanopartiklarna släppte sin nyttolast, gör det möjligt för doxorubicin att nå cellkärnan. Doxorubicin dödar celler genom en process som involverar bindning till DNA i kärnan. Jämfört med doxorubicin ensamt, de resistenta cellerna ackumulerade upp till 6 gånger mer läkemedel än när de administrerades med nanopartikel-läkemedelskombinationen. Intressant, fann forskarna att när de administrerade även tomma nanopartiklar (utan doxorubicin) tillsammans med transferrin, en molekyl involverad i järntransport, de såg ökat cellupptag av transferrin. Denna observation är viktig eftersom många forskargrupper utvecklar nanopartiklar som innehåller transferrin på ytan för att stimulera cellupptaget. I detta scenario, det kan vara fördelaktigt att sambehandla med denna typ av tomma partiklar.
Detta jobb, som beskrivs i en artikel med titeln, "Nanobärare förbättrar upptaget av doxorubicin i läkemedelsresistenta äggstockscancerceller, "stöddes delvis av NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, ett omfattande initiativ utformat för att påskynda tillämpningen av nanoteknik för att förebygga, diagnos, och behandling av cancer. Ett sammandrag av denna artikel finns på tidskriftens webbplats.
