(Phys.org) – En liten kapsel som uppfanns vid ett UCLA-labb kan gå långt mot att förbättra cancerbehandlingen.

Utarbeta en metod för mer exakt och mindre invasiv behandling av cancertumörer, ett team ledd av forskare från UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science har utvecklat ett nedbrytbart skal i nanoskala för att transportera proteiner till cancerceller och hämma tillväxten av tumörer utan att skada friska celler.

I en ny studie, publicerad online 1 februari i den peer-reviewade tidskriften Nano idag , en grupp ledd av Yi Tang, en professor i kemisk och biomolekylär teknik och medlem av California NanoSystems Institute vid UCLA, rapporterar utveckling av små skal som består av en vattenlöslig polymer som säkert levererar ett proteinkomplex till kärnan av cancerceller för att inducera deras död. Skalen, som vid cirka 100 nanometer är ungefär hälften så stor som den minsta bakterien, bryts ned ofarligt i icke-cancerceller.

Processen medför inte risken för genetisk mutation orsakad av genterapier för cancer, eller risken för friska celler orsakad av kemoterapi, som inte effektivt gör skillnad mellan friska och cancerceller, sa Tang.

"Det här tillvägagångssättet är potentiellt ett nytt sätt att behandla cancer, ", sa Tang. "Det är ett svårt problem att leverera proteinet om vi inte använder det här fordonet. Detta är ett unikt sätt att behandla cancerceller och lämna friska celler orörda."

Det cellförstörande materialet, apoptin, är ett proteinkomplex som härrör från ett anemivirus hos fåglar. Denna proteinlast ackumuleras i cancercellernas kärna och signalerar till cellen att genomgå programmerad självdestruktion.

Polymerskalen utvecklas under milda fysiologiska förhållanden för att inte förändra proteinernas kemiska struktur eller få dem att klumpa ihop sig, bevara deras effektivitet på cancercellerna.

Tester gjorda på mänskliga bröstcancercellinjer i laboratoriemöss visade signifikant minskning av tumörtillväxt.

"Att leverera ett stort proteinkomplex som apoptin till det innersta facket av tumörceller var en utmaning, men strategin för reversibel polymerinkapsling var mycket effektiv för att skydda och eskortera lasten i dess funktionella form, " sa Muxun Zhao, huvudförfattare till forskningen och doktorand i kemi- och biomolekylär teknik vid UCLA.

Tangs grupp fortsätter att forska om sätt att mer exakt rikta in sig på tumörer, förlänga cirkulationstiden för kapslarna och leverera andra mycket eftertraktade proteiner till cancerceller.

Forskargruppen inkluderade också den tidigare UCLA Engineering-studenten Zhen Gu, nu biträdande professor vid den gemensamma biomedicinska ingenjörsavdelningen vid University of North Carolina vid Chapel Hill och North Carolina State University, och University of Southern California forskare inklusive doktorand Biliang Hu, postdoktor Kye-Il Joo och docent Pin Wang.

De Nano idag papper kommer också att publiceras i en framtida tryckt upplaga av tidskriften.