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Magnete fangen Krebszellen ein
Magnetische Nanopartikel, die mit einem speziellen Targeting-Molekül beschichtet waren, konnten sich an Krebszellen von Mäusen festsetzen und sie aus dem Körper ziehen. Die Ergebnisse werden in einer Studie beschrieben, die diesen Monat online in der veröffentlicht wurde Zeitschrift der American Chemical Society . Die Autoren der Studie, Forscher am Georgia Institute of Technology, hoffen, dass die neue Technik eines Tages eine Möglichkeit bieten wird, metastasierten Eierstockkrebs zu testen und möglicherweise sogar zu behandeln.
Suchen und zerstören : Magnetische Nanopartikel (oben, rot), die mit krebshemmenden Peptiden beschichtet sind, können Krebszellen wie die oben gezeigte aufspüren und anstrahlen. Die Peptide wurden entwickelt, um an ein Molekül zu binden, das sich auf der Oberfläche von Eierstockkrebszellen befindet. Die Forscher hoffen, mit den Nanopartikeln Krebszellen aus der Bauchflüssigkeit von Patientinnen mit Eierstockkrebs filtern zu können, um möglicherweise Metastasen zu verhindern.
Es ist ein ziemlich neuer Ansatz, magnetische Partikel in vivo zu verwenden, um zu versuchen, Krebszellen zu sequestrieren, sagt Michael König , ein außerordentlicher Professor für Biomedizintechnik an der Cornell University, der nicht an der Studie beteiligt war.
Bei Eierstockkrebs tritt Metastasierung auf, wenn sich Zellen vom Primärtumor ablösen und frei in der Bauchhöhle schwimmen. Wenn Forscher die magnetischen Nanopartikel verwenden könnten, um treibende Krebszellen einzufangen und aus der Bauchflüssigkeit herauszuziehen, könnten sie Metastasen vorhersagen und möglicherweise verhindern. Obwohl die Nanopartikel im Körper von Mäusen getestet wurden, stellen sich die Autoren ein externes Gerät vor, das die Bauchflüssigkeit eines Patienten entfernt, die Krebszellen magnetisch herausfiltert und dann die Flüssigkeit in den Körper zurückführt. Nach der Operation zur Entfernung des Primärtumors würde sich ein Patient einer Behandlung unterziehen, um alle verstreuten Krebszellen zu entfernen. Die Forscher entwickeln derzeit einen solchen Filter und testen ihn an Bauchflüssigkeit von menschlichen Krebspatienten.
Es ist möglich, dass die Partikel möglicherweise nie in den Körper des Patienten gelangen müssen, sagt John McDonald , Chief Scientific Officer des Ovarian Cancer Institute an der Georgia Tech und leitender Autor des Artikels. Das wäre vorzuziehen, denn dann müssen Sie sich keine Sorgen um eine mögliche Toxizität machen.
Die Partikel mit einem Durchmesser von nur 10 Nanometern oder weniger haben im Kern mit Kobalt versetztes Magnetit. Meistens sind sie nicht magnetisch, aber wenn ein Magnet vorhanden ist, werden sie stark von ihm angezogen. Auf der Oberfläche der Partikel befindet sich ein Peptid – ein kleines, proteinähnliches Molekül – das dazu bestimmt ist, an einen Marker zu binden, der aus den meisten Eierstockkrebszellen hervorragt.
Um die neue Technologie zu testen, injizierten die Forscher zunächst Krebszellen und dann die magnetischen Nanopartikel in die Bauchhöhlen von Mäusen. Die Krebszellen wurden mit einem grünen Fluoreszenzmarker markiert, die Nanopartikel mit einem roten. Als das Team einen Magneten in die Nähe des Bauches jeder Maus brachte, erschien ein konzentrierter Bereich aus grünem und rotem Leuchten direkt unter der Haut, was darauf hindeutete, dass die Nanopartikel an den Krebszellen angeheftet und sie zum Magneten gezogen hatten.
Während dieses Experiment zeigte, dass sich die Nanopartikel zumindest einige Krebszellen im Körper verfangen können, ist noch nicht klar, welcher Anteil der Krebszellen eingefangen und entfernt wurde. Tests, um diesen Anteil zu ermitteln, sind geplant.
Cornells King vermutet, dass die Technologie möglicherweise besser geeignet ist, Metastasen zu diagnostizieren als zu behandeln. Ich denke, dass diese Technologie viel mehr Potenzial für die Diagnostik und den Nachweis von Krebszellen hat, sagt er. Ich bin nicht ganz überzeugt, dass man damit Krebszellen als Therapie wirklich signifikant herausfiltern könnte.
Eine ähnliche Technologie, die mit Antikörpern beschichtete Kügelchen verwendet, um Krebszellen abzutrennen, hat sich in vitro bereits als wirksam erwiesen, aber die Autoren der neuen Studie gehen davon aus, dass die magnetischen Nanopartikel weniger wahrscheinlich eine unerwünschte Immunantwort auslösen werden und sich daher besser für den Einsatz im Inneren der Karosserie. Und weil sie stärker als Antikörper an ihre Zielmoleküle binden, sagt McDonald, könnten sie Krebszellen möglicherweise besser herausziehen.
Das Ideal wäre, zu versuchen, alles zu bekommen, aber ich bezweifle, dass das passieren würde, sagt McDonald. Wir glauben aber, dass wir die Zahl deutlich reduzieren und damit die Wahrscheinlichkeit einer Metastasierung senken könnten.
Im Moment scheint die Behandlung für Eierstockkrebs einzigartig geeignet zu sein; die meisten anderen Tumoren metastasieren eher durch Zellen, die im Blutkreislauf als in der Bauchflüssigkeit schwimmen. Aber schließlich hofft das Team, die Partikel für die Verwendung im Blut anzupassen und ihre Verwendung möglicherweise nicht nur auf andere Krebsarten, sondern auch auf Viruserkrankungen wie HIV auszudehnen. Dazu müssten, so die Forscher, für jede Krankheit hochspezifische Targeting-Moleküle entwickelt werden, damit gesunde Blutkörperchen geschont werden.
Um die Machbarkeit der Verwendung der Nanopartikel im Blutkreislauf zu testen, berichtet Ken Scarberry, ein Doktorand an der Georgia Tech und Co-Autor der Studie, sie in einem künstlichen Kreislaufsystem in Aktion zu sehen, das unter einem Fluoreszenzmikroskop passierte. Wenn ein Magnet in der Nähe der Linse des Mikroskops platziert wurde, konnte man sehen, dass alle Zellen sofort zur Seite abgesondert wurden und sich nicht bewegten, während die Flüssigkeit weiter floss, sagt Scarberry. Diese Technologie bietet so viele Möglichkeiten. Im Moment kratzen wir meiner Meinung nach nur an der Oberfläche.