Att kunna leverera läkemedel direkt till sjuka celler skulle förbättra alternativen för att behandla sjukdomar. Vissa radioaktiva isotoper är redan godkända för att inrikta sig på cancer. När dessa isotoper ändras från en isotop till en annan under behandlingsprocessen (t.ex. genom radioaktivt sönderfall), de avger stora mängder energi. Detta gör det svårt att hålla dem på plats nära sjuka celler eller andra mål. Forskare testar nu ett sätt att innesluta isotoper i små bitar av biologiskt nedbrytbart material som kommer att hålla isotoper på behandlingsplatser. Detta säkerställer att deras energi kan döda cancerceller eller andra mål med liten effekt på omgivande celler. I den här studien, forskare visar att dessa polymerer framgångsrikt innehöll liknande men icke-radioaktiva metallatomer. Detta är ett viktigt steg i att använda dessa polymerer för att leverera medicinska isotoper.
Forskare har tidigare visat att omslutning av läkemedel i små partiklar av en viss polymer som kallas poly(mjölk-co-glykolsyra), eller PLGA, kan hålla läkemedlen vid särskilda celler i kroppen. Forskare har en teori om att radioaktiva medicinska isotoper inneslutna i PLGA:er borde göra detsamma. PLGA är också kompatibel med människokroppen. Detta minskar risken för att kroppen stöter bort dessa material. PLGA försämras också med tiden, lämnar sedan kroppen. Dessa faktorer gör PLGA till ett utmärkt potentiellt verktyg för att leverera radioisotopbehandlingar som förtjänar framtida studier.
Vissa alfa-emitterande radioisotoper godkända för cancerbehandling är "självinriktade". Ett exempel är bencancerbehandlingen radium-223, som beter sig som kalcium när det levereras till ben. Dock, det kan vara svårt att rikta radium-223 till en annan typ av tumörställe. Inget av standardsätten att fästa radium-223 till målmolekyler fungerar. Det är därför forskare försöker fånga radium-223 för leverans inom nanopartiklar i molekylstorlek av PLGA och andra material. Nanopartiklar kan potentiellt förhindra att isotoper som bildas som radium-223 sönderfaller från att bryta sig loss från de riktade platserna.
Ytterligare forskning kommer att visa om inkapsling av radioisotoper som sänder ut alfastrålning kan lösa denna leveransutmaning. Tester av PLGA med surrogatmetalljoner visar lovande eftersom ytan på PLGA kan justeras för att möjliggöra inriktning på specifika typer av cancerceller. Testerna visar också lovande eftersom PLGA behåller surrogatversioner av radioaktiva isotoper, vilket indikerar att de kan fångas in i dessa typer av nanopartiklar. PLGA används redan för att kapsla in och frigöra andra typer av organiska föreningar, så forskningen, om det kan replikeras med radioisotoper, kan leda till PLGA:s användning med anticancermedel. Forskare använde jämförbara, icke-radioaktiva, metalljoner som en reserv för radioisotoper för att bevisa att konceptet är sunt och för att minska hanteringen och bortskaffandet av radioaktivt material.
Forskning om syntes och karakterisering av de radioterapeutiska surrogaten inkapslade i PLGA-nanopartiklar under hela denna undersökning sponsrades av Laboratory Directed Research and Development Program vid Oak Ridge National Laboratory (ORNL). ORNL är en produktions-/bearbetningsplats inom Department of Energy Office of Science Isotope Program.
