Under det senaste decenniet har nanomedicin bidragit till bättre upptäckt och behandling av cancer. Nanopartiklar är hundratals gånger mindre än det minsta sandkornet och kan därför lätt färdas i blodbanan för att nå tumören. Dock, de är fortfarande för stora för att kunna tas bort av njurarna. Eftersom flera doser av nanopartiklar är nödvändiga för att behandla en tumör, med tiden kan nanopartiklarna ansamlas i njurarna och orsaka oåterkalleliga skador. I en studie publicerad i den vetenskapliga tidskriften Biomaterial , materialforskare vid universitetet i Freiburg under ledning av prof. dr. Prasad Shastri från Institutet för makromolekylär kemi presenterar nu en naturlig lösning på detta problem:de byggde nanopartiklar med kolhydratpolysackarider, vilket ledde till utsöndring av partiklarna.

I naturen, virus som herpes simplex virus-1 och cytomegalovirus kan passera genom njurfiltreringsapparaten trots sin stora storlek jämfört med nanopartiklar. Shastri och hans team identifierade att båda virusen presenterar sockermolekyler på sin yta. Inspirerad av denna observation, forskarna konstruerade nanopartiklar som innehåller polysackarider.

Dessa kolhydrater finns ofta i den mänskliga vävnadsmiljön. Med hjälp av en bildteknik i realtid, som de har etablerat i sitt laboratorium, teamet undersökte i en musmodell ödet för dessa nanopartiklar. De observerade att de polysackaridberikade nanopartiklarna lätt passerar genom njuren och utsöndras med urinen inom några timmar efter intravenös administrering. Det avgörande för forskarna var att nanopartiklarna fortsatte att agera som avsett och fortfarande kunde rikta in sig på tumörer.

"Förmågan att kombinera tumörackumulering och njurrensning i samma nanopartikel representerar en tipppunkt för att säkerställa att nanoläkemedel kan administreras säkert, " säger Shastri. "Vår naturinspirerade tillvägagångssätt gjorde det möjligt för oss att lura njurmiljön att låta nanopartiklar passera igenom, ", tillägger Dr. Melika Sarem som var medförfattare till studien.