Nanosystem som levererar läkemedel mot cancer eller bildmaterial till tumörer visar betydande framsteg, särskilt de som svarar på tumörrelaterade stimuli, enligt en recension publicerad i tidskriften Vetenskap och teknik för avancerade material . Dock, ytterligare forskning krävs fortfarande för att säkerställa att dessa leveranssystem är stabila, giftfri och biologiskt nedbrytbar.

Nanobärare utformade för att släppa ut sitt innehåll endast i cancervävnad är av stort intresse eftersom de kan minska de negativa effekterna av kemoterapeutiska medel på friska vävnader. De kan också leverera kontrastmaterial till tumören för förbättrad avbildning.

Nanomaterial designas för att specifikt rikta in sig på tumörer genom att svara på unika tumörtillstånd, såsom surhet och överuttryckta enzymer, förklara recensenterna från Xiamen University i Kina.

Surhetsnivåerna varierar normalt mellan vävnadstyper, och tumörer är vanligtvis surare än den omgivande friska vävnaden. Forskare använder detta för att designa leveransfordon från ekologiska, oorganiska och hybrida nanomaterial som frigör sitt innehåll som svar på tumörernas sura miljö. Till exempel, syrakänsliga polymerer har undersökts för att leverera det kemoterapeutiska läkemedlet doxorubicin kopplat med en fluorescerande förening. När systemet når sitt mål, det tas upp av tumörceller och utsätts för deras sura miljö. Polymeren ändrar sedan sin form på ett sätt som släpper dess innehåll, möjliggör både behandling och avbildning av cancercellerna.

Reduktionspotentialen används också som en stimulans för cancerinriktade leveransmedel. Reduktionspotential är måttet på molekylers tendens att förvärva elektroner och därmed bli "reducerade". Reduktionspotentialen är annorlunda i cancervävnad än i frisk vävnad. Nanobärare designas som bryts ned när de utsätts för ett reduktionsmedel i kroppen som kallas glutationtripeptid med reducerat tillstånd, vilket är 1, 000 gånger högre inuti tumörceller än utanför. Denna typ av nanobärare har utmärkt stabilitet i blodet och reagerar snabbt på den reducerande miljön i tumörer. Vissa har redan godkänts av U.S. Food and Drug Administration för användning på kliniker.

Andra nanobärare svarar på enzymer som uttrycks onormalt inuti tumörer. De är gjorda av material som dessa enzymer kan bryta ner, släpper alltså innehållet. Nedbrytningen av nanobärarväggen kan vara så effektiv i vissa fall, det kan minska mängden läkemedel som behövs för att ha en terapeutisk effekt.

Trots löftet som dessa nanomaterial visar, mer arbete behövs. Syrakänsliga bärare, till exempel, behöver ha en bättre kapacitet att ladda droger, stabilitet, och biologisk nedbrytbarhet. Ytterligare undersökning av toxiciteten hos enzymkänsliga material krävs också.

"Med tanke på den lovande potentialen hos stimuli-responsivt nanomaterial, mycket mer ansträngningar bör göras för att tillverka fler plattformar för utlöst läkemedelsleverans med ökad effektivitet och minskade biverkningar för cancerterapi, " avslutar forskarna.