Novo istraživanje koristi magnetne nanočestice za spaljivanje ćelija raka

Rak je vrsta bolesti koju karakteriše brzi i nekontrolisani rast ćelija . To je drugi vodeći uzrok smrti u Sjedinjenim Državama, sa skoro 600.000 smrtnih slučajeva  godišnje.

Kao jedno od najopsežnijih proučavanja ljudskih bolesti, naučnici su razvili različite načine lečenja. Jedan od takvih tretmana poslednjih godina stalno dobija na značaju, a uključuje upotrebu visokih temperatura za uništavanje ćelija raka.

Poznata i kao lečenje hipertermije, ova terapija se koristi zajedno sa drugim modalitetima, kao što su hemoterapija i terapija zračenjem.

Magnetne nanočestice (MNP) imaju širok spektar biomedicinskih primena. Jedna od nedavno predloženih upotreba za MNP je kao magnetni vodič pri isporuci lekova u obolele organe i kao posrednici toplote u tretmanima hipertermije .

U nedavnoj studiji bugarski istraživači istražili su potencijal upotrebe mešovitih feritnih nanočestica kako bi se olakšala primena toplote tokom lečenja hipertermijom. Koristeći miševe i ćelijske kulture, istraživali su  dve metode generisanja toplote u MNP , tačnije direktnim ili indirektnim povezivanjem magnetnog polja i magnetnog momenta čestica.

Istraživači su objavili svoje nalaze u članku objavljenom u  The European Phisical Journal B .

Lečenje hipertermijom pomoću MNP-a može pomoći u spaljivanju tumora raka

Trenutno se istražuju dve vrste hipertermije u terapiji raka: termo rezanje, koje uključuje izlaganje tumora temperaturama većim od 46 C, i umerena hipertermija, koje uključuje primenu toplote u rasponu između 41 ° C i 46 ° C.

Prva rezultira direktnom nekrozom, dok poslednja dovodi do aktiviranja mnogih mehanizama razgradnje , kao što su denaturacija proteina, savijanje proteina i umrežavanje DNK - vrsta genetskog oštećenja koja pokreće ćelijsku smrt.

Umerena hipertermija može se klasifikovati ili lokalno, regionalno ili celo telo. Lokalna hipertermija, koja je dobila veliko naučno interesovanje, odnosi se na termički tretman primenjen na malom području, kao što je lokalizovani tumor.

Regionalna hipertermija se koristi za lečenje celog organa, dok se hipertermija celog tela koristi za ciljanje ćelija karcinoma metastaze koji su se proširili na različite delove tela.

Umerena hipertermija, u kombinaciji sa MNP-om, omogućava da se toplota selektivno primeni na tumorima tako da zdrave ćelije ostanu neoštećene.

MNP se mogu isporučiti u blizini tumorskih ćelija i aktivirati pomoću naizmeničnih magnetnih polja. Ova nova vrsta lečenja, nazvana terapija magnetnom hipertermijom, može biti efikasna terapija raka ukoliko MNP-ove apsorbuju dobro ćelije tumora, ali ne i zdrave ćelije. Ova funkcija se meri kao specifična brzina apsorpcije ćelije (SAR).

U svojim prethodnim istraživanjima, istraživači su istraživali karakteristike MNP-a napravljenih od materijala gvožđe-oksida poznatog kao ferit. Smatra se da dopinški feriti, koji uključuju dodavanje malih količina atoma bakra, nikla, mangana ili kobalta, utiču na SAR MNP.

Koristeći MNP dopirane tim elementima, istraživači su istraživali efikasnost magnetne hipertermije kod miševa koji nose tumor i u kultivisanim ćelijama tumora.

Istraživači su otkrili da SAR od destruktivne toplote ćelija tumora zavisi od prečnika MNP-a i sastava magnetnog materijala koji se koristi za isporuku toplote. Kako se prečnik čestica povećavao, SAR se takođe povećavao, sve dok nivo dopinga i prečnik MNP nisu prelazili postavljenu maksimalnu vrednost (npr., 14 nanometara za doping kobalta i 16 nanometara za bakar ). Sa optimalnim SAR-om, dopirane feritne nanočestice uspešno su uništavale tumore ne šteteći zdravim ćelijama.

Na osnovu ovih otkrića, istraživači su zaključili da je terapija magnetnom hipertermijom održiva i prilagodljiva nova terapija koja može da  ubije tumore raka .

Infoklub