En studie från University of Colorado Cancer Center tar ett nytt tillvägagångssätt för att döda cancer:Varför inte steka den till glömska med vibrerande guldnanopartiklar? "Men hur är det med de jävla lasrarna?" kan du fråga. Oroa dig inte. Det finns lasrar. Och bioluminescens också.

I grunden fungerar det så här:En "antikropp" är ett medel från immunsystemet som fäster till ett "antigen" - vanligtvis känner antikroppar igen antigener på ett virus eller en bakterie och fäster sig på inkräktaren för att markera att den ska förstöras av andra immunceller. I detta fall, Forskare från CU Cancer Center konstruerade en antikropp för att känna igen och fästa till ett protein som kallas EGFR. Tumörer i urinblåsan men inte friska celler slår sig ofta i EGFR. Andra forskare har kopplat molekyler av kemoterapi till antikroppar som känner igen EGFR och har använt detta antikropp-antigensystem för att mikroinrikta leveransen av kemoterapi. I detta fall, forskare använde fiffig kemi för att fästa guldnanopartiklar till antikroppar (eftersom, guld nanopartiklar).

Föreställ dig det:Nu har du en tvådelad sak gjord av en guld-nanopartikel fäst vid en antikropp som söker upp och binder till EGFR på ytan av blåstumörer. Om det bara fanns ett sätt att fördärva nanopartiklarna!

Åh, men det är. Det kallas plasmonresonans, vilket är en fysikterm för den process som får nanopartiklar att vibrera i vissa ljusfrekvenser. Du kan "justera" nanopartiklar för att uppleva plasmonresonans vid en vald frekvens. Det här är utan tvekan väldigt groovy men vad som verkligen händer är energiöverföring från ljuset till partikeln på ett sätt som skapar värme – och mycket av det på ett mycket litet område. I den här studien, forskare trimmade sina guldnanopartiklar för att uppleva plasmonresonans i nära infrarött ljus - en ljusvåglängd som i allmänhet är säker i sig själv. Till sist, när de lyste en lasers nära infraröda ljus på nanopartikel-antikroppskonjugatet, det förvärrade nanopartiklarna, som värmde upp och stekte den närliggande tumörvävnaden som Han Solo med en DL-44 tung sprängpistol.

Att utvärdera resultaten krävde bioluminescens.

Det beror på att testtumörerna var mycket små knölar på blåsorna hos möss. Det hade inte varit möjligt att mäta dem för hand. Istället, tumörer odlades med hjälp av celler som uttrycker enzymet luciferas, som får dem att lysa, som eldflugor... Ju mer en musblåsa glödde, desto mer cancer fanns. Och omvänt, ju mindre det glödde, desto mer cancer hade dödats av heta nanopartiklar.

Studien jämförde möss injicerade med EGFR-riktade nanopartiklar och laserljus med möss som endast behandlats med laserljus och fann att, verkligen, tumörer hos möss med riktade guldnanopartiklar glödde mindre än sina motsvarigheter i kontrollgruppen. Faktiskt, dessa tumörer glödde mindre än de hade före behandlingen, antyder att tekniken framgångsrikt hade bromsat och till och med vänt tumörtillväxt. Biverkningarna var minimala.

"Vi är mycket uppmuntrade av dessa resultat, " säger Thomas Flaig, MD, biträdande dekan för klinisk forskning vid University of Colorado School of Medicine och Chief Clinical Research Officer för UCHealth.

Projektet representerar ett långsiktigt samarbete mellan Flaig och Won Park, PhD, N. Rex Sheppard professor vid avdelningen för elektriska, Data- och energiteknik på CU Boulder.

"Det är en av de stora berättelserna i vetenskapligt samarbete - Won var på ett slags sabbatsår här på campus och vi satte oss ner och började prata om idéer kring våra gemensamma intressen. Hur kunde vi föra nanoroderna till en tumör? Svaret var EGFR. Vilken cancerplats skulle tillåta oss att leverera infrarött ljus? blåsan! Och hur skulle det levereras? Väl, vid cancer i urinblåsan finns det redan lampor på de skop som används i klinisk praxis som skulle kunna göra jobbet. Det har varit en intressant problemlösningserfarenhet att följa denna teknik från en futuristisk idé till något som nu visar verkligt lovande i djurmodeller, säger Flaig.

Artikeln med titeln "The Antineoplastic Activity of Photothermal Ablative Therapy with Targeted Gold Nanorods in an Orthotopic Urinary Bladder Cancer Model" publiceras online före tryck i tidskriften Blåscancer .