211service.com
magneter Fånga cancerceller
Magnetiska nanopartiklar belagda med en specialiserad målmolekyl kunde haka fast på cancerceller hos möss och dra ut dem ur kroppen. Resultaten beskrivs i en studie publicerad online denna månad i Journal of the American Chemical Society . Studiens författare, forskare vid Georgia Institute of Technology, hoppas att den nya tekniken en dag kommer att ge ett sätt att testa för – och potentiellt till och med behandla – metastaserad äggstockscancer.
Sök och förgör : Magnetiska nanopartiklar (ovan, röda) belagda med cancerinriktade peptider kan söka sig upp och glom på cancerceller som den som visas ovan. Peptiderna designades för att binda med en molekyl som finns på ytan av äggstockscancerceller. Forskare hoppas kunna använda nanopartiklarna för att filtrera cancerceller från bukvätskan hos patienter med äggstockscancer, vilket kanske förhindrar metastaser.
Det är en ganska ny metod, att använda magnetiska partiklar in vivo för att försöka binda cancerceller, säger Michael King , en docent i biomedicinsk teknik vid Cornell University, som inte var involverad i studien.
Med äggstockscancer uppstår metastaser när celler slocknar av den primära tumören och flyter fritt i bukhålan. Om forskarna kunde använda de magnetiska nanopartiklarna för att fånga drivande cancerceller och dra ut dem ur bukvätskan, skulle de kunna förutsäga och kanske förhindra metastaser. Även om nanopartiklarna testades inuti mösskroppar, föreställer sig författarna en extern enhet som skulle ta bort en patients bukvätska, magnetiskt filtrera bort cancercellerna och sedan återföra vätskan till kroppen. Efter operation för att ta bort den primära tumören, skulle en patient genomgå behandlingen för att ta bort eventuella eftersatta cancerceller. Forskarna utvecklar för närvarande ett sådant filter och testar det på bukvätska från mänskliga cancerpatienter.
Det är möjligt att partiklarna inte någonsin behöver gå in i patientens kropp, säger John McDonald , chief scientific officer vid Ovarian Cancer Institute vid Georgia Tech och en senior författare av tidningen. Det skulle vara att föredra, för då behöver du inte oroa dig för eventuell toxicitet.
Partiklarna, som bara är 10 nanometer eller mindre i diameter, har koboltspetsad magnetit i kärnan. För det mesta är de inte magnetiska, men när en magnet är närvarande blir de starkt attraherade av den. På ytan av partiklarna finns en peptid – en liten, proteinliknande molekyl – utformad för att fästa på en markör som sticker ut från de flesta äggstockscancerceller.
För att testa den nya tekniken injicerade forskarna först cancerceller och sedan de magnetiska nanopartiklarna i bukhålorna på möss. Cancercellerna märktes med en grön fluorescerande markör och nanopartiklarna med en röd. När teamet förde en magnet nära varje muss mage dök ett koncentrerat område av grönt och rött sken upp precis under huden, vilket tydde på att nanopartiklarna hade hakat fast i cancercellerna och dragit dem mot magneten.
Även om detta experiment visade att nanopartiklarna kunde fånga åtminstone några cancerceller i kroppen, är det ännu inte klart hur stor andel av cancercellerna som fångades och togs bort. Tester för att fastställa den andelen planeras.
Cornell's King misstänker att tekniken kan vara bättre lämpad för att diagnostisera, snarare än att behandla, metastaser. Jag tror att den här tekniken har mycket större potential för diagnostik och för att upptäcka cancerceller, säger han. Jag är inte helt övertygad om att det skulle kunna användas för att verkligen filtrera bort cancerceller som en terapi.
En liknande teknik som använder antikroppsbelagda pärlor för att separera ut cancerceller har redan visat sig effektiv in vitro, men den nya studiens författare tror att de magnetiska nanopartiklarna kommer att vara mindre benägna att orsaka ett oönskat immunsvar och därför är bättre lämpade för användning inuti kropp. Och eftersom de verkar binda starkare än antikroppar till sina mål, säger McDonald, kan de vara bättre på att dra ut cancerceller.
Idealet vore att försöka få allt, men jag tvivlar på att det skulle hända, säger McDonald. Men vi tror att vi skulle kunna minska antalet avsevärt och därmed minska sannolikheten för metastaser.
För närvarande verkar behandlingen vara unik för äggstockscancer; de flesta andra tumörer metastaserar genom celler som flyter i blodomloppet snarare än i bukvätskan. Men så småningom hoppas teamet kunna anpassa partiklarna för användning i blod, och kanske utöka deras användning inte bara till andra cancertyper, utan också till virussjukdomar som HIV. För att göra det, säger forskarna, kommer de att behöva utveckla mycket specifika målmolekyler för varje sjukdom för att säkerställa att friska blodkroppar skonas.
För att testa genomförbarheten av att använda nanopartiklarna i blodomloppet rapporterar Ken Scarberry, en doktorand vid Georgia Tech och medförfattare till studien, att han tittar på dem i aktion i ett artificiellt cirkulationssystem som passerade under ett fluorescerande mikroskop. När en magnet placerades nära mikroskopets lins kunde man se att alla celler omedelbart satte sig åt sidan och inte rörde sig när vätskan fortsatte att rinna, säger Scarberry. Denna teknik har så många möjligheter. Just nu tror jag att vi bara skrapar på ytan med det.