Nanoteknik i cancerbehandling

Nanoteknik cancerbehandlingar kan leda till att cancertumörer förstörs med minimal skada på friska vävnader och organ, samt att cancerceller upptäcks och elimineras innan de bildar tumörer.

De flesta insatser för att förbättra cancerbehandlingen genom nanoteknik befinner sig på forsknings- eller utvecklingsstadiet. Det finns dock många universitet och företag runt om i världen som arbetar på detta område.

Nästa avsnitt ger exempel på den forskning som pågår, några av de metoder som diskuteras har nått det prekliniska eller kliniska försöksstadiet.

Nanoteknik cancerbehandlingar; kemoterapi med nanopartiklar

Forskare vid Purdue University använder nanonålar av kisel för att utveckla ett bärbart plåster som kan leverera kemoterapiläkemedel till huden för behandling av melanom.

En målinriktad kemoterapibehandling som är under utveckling använder en nanopartikel som kallas CRLX101. Företaget som utvecklar denna riktade kemoterapimetod heter Cerulean Pharma.

Forskare vid University of Georgia arbetar på en metod för att bekämpa prostatacancer. De använder nanopartiklar för att leverera en molekyl som kallas IPA-3 till cancercellerna. I studier på laboratoriemöss tycks IPA-3 minska prostatacancercellernas tillväxt.

Forskare testar användningen av kemoterapiläkemedel som fästs på nanodiamanter för att behandla hjärntumörer. Kombinationen av nanodiamanter och kemoterapiläkemedel stannar längre i tumören än kemoterapiläkemedlet i sig självt, vilket borde öka effektiviteten.

För mer information se Nanoparticle Chemotherapy

Nanotechnology Cancer Treatments; Heat

En annan teknik som håller på att utvecklas arbetar med att förstöra cancertumörer genom att applicera värme. Nanopartiklar som kallas AuroShells absorberar infrarött ljus från en laser och omvandlar ljuset till värme. Företaget som utvecklar denna teknik heter Nanospectra.

Targeted heat therapy is being developed to destroy breast cancer tumors. I denna metod fästs antikroppar som starkt attraheras av proteiner som produceras i en typ av bröstcancerceller på nanorör, vilket gör att nanorören ackumuleras vid tumören. Infrarött ljus från en laser absorberas av nanorören och producerar värme som förbränner tumören.

En annan metod som riktar sig mot enskilda cancerceller infogar guldnanopartiklar i cellerna och lyser sedan en laser på nanopartiklarna. Värmen spränger cancercellerna.

För mer information se Nanoparticles in Cancer Heat Therapy

Nanotechnology Cancer Treatments; Radiation

Forskare har utvecklat nanopartiklar som innehåller en radioaktiv kärna med bifogade molekyler som fäster vid lymfomtumörceller. Forskarna utformar denna metod för att stoppa spridningen av cancer från primärtumören.

Forskare undersöker användningen avbismutnanopartiklar för att koncentrera strålning som används i strålbehandling för att behandla cancertumörer. De första resultaten tyder på att bismutnanopartiklarna skulle öka stråldosen till tumören med 90 procent.

En metod för att göra strålbehandling mer effektiv i kampen mot prostatacancer är att använda radioaktiva guldnanopartiklar som är fästa vid en molekyl som attraheras av tumörceller i prostatan. Forskarna tror att denna metod kommer att bidra till att koncentrera de radioaktiva nanopartiklarna till cancertumörerna, vilket gör det möjligt att behandla tumörerna med minimal skada på den friska vävnaden.

För mer information se Nanopartiklar i cancerstrålbehandling

Nanoteknik Cancerbehandlingar; Övrigt

Forskare vid Tel Avivs universitet håller på att utveckla ett vaccin mot melanom som bygger på polymernanopartiklar som har fästs vid melanomrelaterade peptider.

Forskare har demonstrerat en nanopartikel som dödar lymfomcancerceller. De använder en nanopartikel som ser ut som HDL-kolesterol, men med en guldnanopartikel i kärnan. När denna nanopartikel fäster vid en lymfomcell blockerar den cancercellen från att fästa vid äkta HDL-kolesterol och svälter cancercellen.

Forskare har demonstrerat en metod för att leverera ett protein till cancerceller som förstör cancercellerna. De använder en polymer nanoshell för att leverera proteinet till cancercellerna. När proteinet ansamlas i cancercellens kärna får proteinet cancercellen att förstöra sig själv.

En metod som håller på att utvecklas för att bekämpa hudcancer använder guldnanopartiklar till vilka RNA-molekyler fästs. Nanopartiklarna finns i en salva som appliceras på huden. Nanopartiklarna tränger in i huden och RNA:t fäster sig vid en cancerrelaterad gen och hindrar genen från att generera proteiner som används vid tillväxten av hudcancertumörer.

Delivery av korta interfererande RNA:t (siRNA) är intressant eftersom siRNA helt enkelt stoppar cancertumören från att växa, och det finns en möjlighet att skräddarsy syntetiskt siRNA för att anpassa det syntetiska siRNA:t till cancertumörversionen hos en enskild patient. För mer information läs artikeln på denna länk.

En metod för att öka antalet cancerbekämpande immunceller i cancertumörer är intressant. Nanopartiklar som innehåller läkemedelsmolekyler som kallas interleukiner fästs på immunceller ( T-celler). Tanken är att när T-cellerna når en tumör frigör nanopartiklarna läkemedelsmolekylerna, vilket får T-cellerna att föröka sig. Om tillräckligt många T-celler reproduceras i cancertumören kan cancern förstöras. Denna metod har testats på laboratoriemöss med mycket goda resultat.

Magnetiska nanopartiklar som fäster vid cancerceller i blodet kan göra det möjligt att avlägsna cancercellerna innan de bildar nya tumörer. För mer information läs artikeln på denna länk.

Forskare vid Institute of Bioengineering and Nanotechnology och IBM-forskare har visat på en hållbar läkemedelsleverans med hjälp av en hydrogel. Hydrogelen injiceras under huden och möjliggör kontinuerlig läkemedelsfrisättning i flera veckor med endast en injektion i stället för upprepade injektioner. De demonstrerade metoden genom att injicera hydrogelen, som innehåller kemoterapiläkemedlet herceptin, under huden på laboratoriemöss. Studien visade en betydande minskning av tumörstorleken.

Användning av guldnanopartiklar för att leverera platina till cancertumörer kan minska biverkningarna av cancerbehandling med platina. Nyckeln är att platinas toxicitetsnivå beror på den molekyl som den är bunden till (för de tekniska typerna beror toxiciteten på platinas oxidationstillstånd). Forskarna valde därför en platinhaltig molekyl med låg toxicitet för att fästa vid guldnanopartiklarna. När den platinahaltiga nanopartikeln når en cancertumör möter den en sur lösning som ändrar platinet till sitt giftiga tillstånd, i vilket det kan döda cancerceller. För mer information, läs artikeln på denna länk.

Andra forskare använder en annan metod för att leverera platina till cancertumörer. Istället för att fästa platina på nanopartiklar har de använt molekylära byggstenar för att framställa nanopartiklar som är utformade för att leverera platina till cancertumörer. För mer information läs artikeln på thislink.

Ironoxidnanopartiklar kan användas för att förbättra MRT-bilder av cancertumörer. Nanopartikeln är belagd med en peptid som binder till en cancertumör. När nanopartiklarna har fästs vid tumören förbättrar deras jonoxids magnetiska egenskap bilderna från magnetresonanstomografiundersökningen.

Sensorer baserade på nanopartiklar eller nanotrådar kan detektera proteiner relaterade till specifika typer av cancerceller i blodprover. Detta skulle kunna möjliggöra tidig upptäckt av cancer. T2 Biosystems använder superparamagnetiska nanopartiklar som binder till det cancerindikerande proteinet och samlas i kluster. Dessa kluster ger en magnetresonanssignal som visar närvaron av det cancerrelaterade proteinet. En annan metod är att forskare vid John Hopkins University använder kvantprickar och molekyler som avger ett fluorescerande sken för att upptäcka DNA-strängar som är tidiga indikatorer på cancer.

Forskare vid UC San Diego håller på att utveckla en metod för att samla in och analysera exosomer i nanostorlek för att kontrollera om det finns biomarkörer som indikerar cancer i bukspottkörteln.

Cancerbehandlingar med hjälp av nanoteknik: Företagskatalog

Företag Produkt
CytImmune Guldnanopartiklar för målinriktad leverans av läkemedel till tumörer
Calando Pharmaceuticals Nanopartiklar för riktad leverans av siRNA till cancertumörer

Mer företag inom nanoteknik för cancerbehandling

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.