Forskare har upptäckt ett nytt sätt att rikta in sig på och döda cancerceller i svårbehandlade hjärntumörer med hjälp av elektriskt laddade molekyler för att utlösa självförstörelse, vilket kan utvecklas till en spraybehandling som används under operation.
Ett multidisciplinärt team av forskare från University of Nottingham, ledd av School of Pharmacy, hittade ett nytt sätt att utnyttja bio-nanoantennernas extraordinära kapacitet – guldnanopartiklar som är intrikat belagda med specialiserade redoxaktiva molekyler för att inducera programmerad celldöd, eller apoptos, i cancerceller på elektrisk stimulering. Forskningen har publicerats i Nature Nanotechnology .
Forskningen fokuserar på patienthärledda glioblastomceller, en svårfångad och formidabel form av hjärncancer som länge har undgått effektiv behandling. Femårsöverlevnaden för glioblastom är endast 6,8 % och den genomsnittliga överlevnaden för patienter uppskattas till endast åtta månader från diagnos.
Bio-nanoantennerna kunde specifikt rikta sig mot glioblastomceller, vilket lämnade friska celler oskadda. Denna oöverträffade precisionsnivå öppnar nya möjligheter för att utveckla behandling för glioblastom under kirurgisk resektion av tumören, när bio-nanoantennerna skulle sprayas eller injiceras.
Forskarna, som inkluderade experter från Schools of Engineering, Physics and Medicine, har nu etablerat vad som tros vara den första "kvantterapin", som utnyttjar potentialen hos kvantsignalering för att bekämpa cancer.
Dr. Frankie Rawson ledde forskningen och förklarar, "Teamet visade att cancerceller dukar efter för elektronernas komplicerade dans, orkestrerad av kvantbiologins förtrollande värld. Med tillkomsten av bio-nanoantenner, denna vision av verkliga kvantterapier komma närmare verkligheten Genom att just modulera kvantbiologisk elektrontunnel skapar dessa geniala nanopartiklar en symfoni av elektriska signaler som utlöser cancercellernas naturliga självdestruktionsmekanism."
Teamet har nu lämnat in patent för att börja översätta tekniken till denna eventuella kliniska tillämpning. Ytterligare rigorös forskning och validering är avgörande för att säkerställa säkerheten och effektiviteten hos bio-nanoantenner för mänskligt bruk.
Dr Ruman Rahman från School of Medicine och medförfattare till studien, tillägger, "Behandling av glioblastomtumörer har länge inneburit utmaningar för kliniker och prognosen för patienter är fortfarande dålig, vilket är anledningen till att all forskning som visar löftet om en ny effektiv behandling Den här forskningen har visat på möjligheterna som presenteras av kvantterapi som en ny teknologi för att kommunicera med biologi
Mer information: Trådlös elektrisk–molekylär kvantsignalering för cancercellsapoptos, naturnanoteknik (2023). DOI:10.1038/s41565-023-01496-y , www.nature.com/articles/s41565-023-01496-y
Journalinformation: Nanoteknik i naturen
Tillhandahålls av University of Nottingham
