Forskare har utvecklat en exakt, nanoteknikbaserad behandling för att lindra smärta och fertilitetsproblem i samband med endometrios, ett vanligt gynekologiskt tillstånd hos kvinnor i fertil ålder.

Forskning ledd av Oleh Taratula från Oregon State University College of Pharmacy och Ov Slayden från Oregon National Primate Research Center vid Oregon Health &Science University använde fotokänsliga nanopartiklar laddade med färgämne för att hitta och ta bort lesioner som är förknippade med sjukdomen.

Resultaten publicerades idag i tidskriften Små .

Endometriet är det innersta lagret av livmodern, och endometrios uppstår när endometriumliknande vävnad bildar lesioner utanför livmoderhålan - vanligtvis involverar äggstockarna, äggledarna och vävnaden som kantar bäckenet.

Vid sällsynta tillfällen, endometrievävnad kan spridas utanför bäckenorganen.

Ungefär 10 % av kvinnorna i fertil ålder kommer att uppleva endometrios, och 35 % till 50 % av kvinnorna med bäckensmärta och/eller infertilitet lider av sjukdomen.

Det finns inget botemedel, även om kirurgiskt avlägsnande av lesionerna kan förbättra fertiliteten. Nackdelen, dock, är att lesionerna kommer tillbaka ungefär halva tiden, och mer än en fjärdedel av endometriosopererade patienter behöver tre eller fler operationer eftersom det är svårt att hitta all sjuk vävnad som måste tas bort.

Taratula och Slayden, i ett samarbete som även inkluderade OSU:s Carlson College of Veterinary Medicine, använt små - mindre än 100 nanometer stora - polymera material packade med ett färgämne som kan generera både en fluorescenssignal och celldödande värme under nära-infrarött ljus.

För läkare, det betyder att det kan vara både ett bildverktyg och en teknik för att ta bort lesioner.

"Vi byggde vårt starka team för att kombinera expertis inom både nanomedicin och endometrios, sa Olena Taratula, även forskare vid Farmaceutiska högskolan. "Det här är en förödande sjukdom, och vi utvecklade och utvärderade det fotokänsliga nanomedlet för att upptäcka och eliminera oönskad endometrievävnad med fototermisk ablation."

Det betyder att injicera de färgämnesladdade nanopartiklarna i kroppen, där de fluorescerar för att visa var lesionerna är, och även döda dem med värme eftersom partiklarna svävar till 115 grader Fahrenheit vid exponering för nära-infrarött ljus.

"Utmaningen har varit att hitta rätt typ av nanopartiklar, " sa Oleh Taratula. "De som främst kan ackumuleras i endometriotiska lesioner utan toxisk effekt på kroppen, samtidigt som de bevarar deras avbildnings- och uppvärmningsegenskaper."

Genom att använda en kliniskt relevant djurmodell av endometrios utvecklad av Slaydens grupp vid primatcentret, forskarna visade att nanopartiklarna konstruerade av Taratula-gruppen effektivt kan ackumuleras i endometrievävnad 24 timmar efter administrering. Slayden är professor i reproduktions- och utvecklingsvetenskap vid Oregon National Primate Research Center och professor i obstetrik och gynekologi och molekylär och cellulär biovetenskap vid OHSU School of Medicine.

"Värmen produceras under nära-infrarött laserljus som är ofarligt för vävnad utan närvaro av nanopartiklar, ", sade Oleh Taratula. "Den alstrade värmen utrotar endometrial lesioner fullständigt inom en dag eller två. Dr. Slayden och jag byggde detta team för flera år sedan för att hjälpa kirurger att bättre visualisera och behandla endometriosskador, och vi närmar oss."

För att utveckla tekniken till kliniska prövningar på människor, framtida studier behövs för att validera behandlingsmetoden hos djur som utvecklar endometrios liknande hur den uppträder hos människor, han lade till. Forskargruppen har fått ett anslag från National Institutes of Health för att utvärdera effektiviteten av nanopartiklarna i makaker med endometriotiska lesioner.

"Vi tror att vår utvecklade strategi så småningom kan förändra det nuvarande paradigmet för upptäckt och behandling av endometrios, " sa Oleh Taratula. "I allmänhet, nanomedicin har knappt utforskats för avbildning och behandling av endometrios. Våra resultat validerar att några grundläggande principer för cancernanomedicin potentiellt kan användas för utveckling av nya nanopartikelbaserade strategier för behandling och avbildning av endometrios."