En ny studie vid University of Georgia har hittat ett sätt att attackera cancerceller som är potentiellt mindre skadliga för patienten. Natriumklorid -nanopartiklar - mer allmänt kända som salt - är giftiga för cancerceller och erbjuder potential för behandlingar som har färre negativa biverkningar än nuvarande behandlingar.

Under ledning av Jin Xie, docent i kemi, studien fann att SCNP kan användas som en trojansk häst för att leverera joner till celler och störa deras inre miljö, som leder till celldöd. SCNP blir salt när de bryts ner, så de är inte skadliga för kroppen.

"Denna teknik är väl lämpad för lokal destruktion av cancerceller, "sa Xie, en fakultetsmedlem i Franklin College of Arts and Sciences. "Vi förväntar oss att den kommer att hitta breda tillämpningar vid behandling av urinblåsa, prostata, lever, och cancer i huvud och nacke. "

Nanopartiklar är nyckeln till att leverera SCNP i celler, enligt Xie och forskargruppen. Cellmembran upprätthåller en gradient som håller relativt låga natriumkoncentrationer inuti celler och relativt höga natriumkoncentrationer utanför celler. Plasmamembranet hindrar natrium från att komma in i en cell, men SCNP kan passera genom att cellen inte känner igen dem som natriumjoner.

Väl inne i en cell, SCNP löses upp i miljontals natrium- och kloridjoner som fångas inuti av lutningen och överväldigar skyddsmekanismer, inducerar bristning av plasmamembranet och celldöd. När plasmamembranet spricker, molekylerna som läcker ut signalerar immunsystemet att det finns vävnadsskada, inducerar ett inflammatoriskt svar som hjälper kroppen att bekämpa patogener.

"Denna mekanism är faktiskt mer giftig för cancerceller än normala celler, eftersom cancerceller har relativt höga natriumkoncentrationer till att börja med, "Sa Xie.

Med hjälp av en musmodell, Xie och teamet testade SCNP som en potentiell cancerterapeutisk, injicera SCNP i tumörer. De fann att SCNP -behandling undertryckte tumörtillväxt med 66 procent jämfört med kontrollgruppen, utan minskning av kroppsvikt och inga tecken på toxicitet för större organ.

De gjorde också en vaccinationsstudie, inokulera möss med cancerceller som hade dödats via SCNP eller frysning. Dessa möss visade mycket större motståndskraft mot en efterföljande utmaning för levande cancerceller, med alla djur kvar tumörfria i mer än två veckor.

Forskarna undersökte också immunförsvar mot cancer i en tumörmodell. Efter att ha injicerat primära tumörer med SCNP och lämnat sekundära tumörer obehandlade, de fann att de sekundära tumörerna växte med en mycket lägre hastighet än kontrollen, visar en tumörhämningshastighet på 53 procent.

Kollektivt, resultaten tyder på att SCNP dödade cancerceller och konverterade de döende cancercellerna till ett in situ -vaccin.

SCNP är unika i världen av oorganiska partiklar eftersom de är gjorda av ett godartat material, och deras toxicitet är baserad på nanopartikelformen, enligt Xie.

"Med en relativt kort halveringstid i vattenhaltiga lösningar, SCNP är bäst lämpade för lokaliserad snarare än systemisk terapi. Behandlingen kommer att orsaka omedelbar och immunogen cancerceldöd, "sa han." Efter behandlingen, nanopartiklarna reduceras till salter, som slås samman med kroppens vätskesystem och orsakar ingen systematisk eller ackumulerande toxicitet. Inga tecken på systematisk toxicitet observerades med SCNP injicerade vid höga doser. "

Studien publicerades i Avancerade material .