Μια διεθνής ομάδα από το Εβραϊκό Πανεπιστήμιο της Ιερουσαλήμ (HU) και το Instituto de Microelectronica στη Βαρκελώνη ανέπτυξαν βιοδιασπώμενες νανοκάψουλες MAgnetoPlasmonic με βάση το μέταλλο (MAPsules) για την εξάλειψη όγκων μέσω τηλεχειριζόμενης τοπικής χορήγησης χημειοθεραπείας σε εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις φαρμάκου. Αυτό λειτουργεί ενώ επίσης ενισχύει τη θεραπευτική δράση του φαρμάκου και ελαχιστοποιεί τη βλάβη στους περιβάλλοντες ιστούς.
Τα ευρήματα αυτής της μελέτης, που δημοσιεύθηκαν στο ACS Nano Journal με τίτλο «Efficient Tumor Eradication at Ultralow Drug Concentration via Externally Controlled and Boosted Metallic Iron Magnetoplasmonic Nanocapsules» και εμφανίζονται στο εξώφυλλο του τελευταίου τεύχους, κατέδειξαν θετικά θεραπευτικά αποτελέσματα των μαψουλών σε ζώα που φέρει ανθρώπινους όγκους μαστού.
Ένα χέρι βοήθειας για χημειοθεραπεία
Το εργαστήριο του καθηγητή Ofra Benny στη Φαρμακευτική Σχολή και τη Σχολή Ιατρικής του HU και ο Δρ Borja Sepulveda και η ομάδα του στο ισπανικό ινστιτούτο κατασκεύασαν τις μάσκες για να κατευθύνουν τη χημειοθεραπεία απευθείας σε μια περιοχή στόχο και να παρέχουν θεραπεία με ελεγχόμενους ρυθμούς απελευθέρωσης.
Αυτή η μελέτη, με επικεφαλής τον Arnon Fluksman, έναν διδακτορικό φοιτητή στο εργαστήριο του Benny, κατασκεύασε και αξιολόγησε χαρτοσουλές σε διάφορα μοντέλα καρκινικών κυττάρων και διαπίστωσε ότι μεγιστοποιούσαν την αντικαρκινική δραστηριότητα στην περιοχή του όγκου ενώ μειώνουν τις παρενέργειες.
«Με πάνω από 18 εκατομμύρια περιπτώσεις καρκίνου παγκοσμίως το 2020, επιστήμονες και γιατροί έχουν καταβάλει προσπάθειες για την προώθηση τοπικών μεθόδων χορήγησης φαρμάκων για τη βελτίωση των αποτελεσμάτων της θεραπείας», είπε ο Fluksman.
«Παρά την υπόσχεση να ξεπεραστούν οι παρενέργειες της χημειοθεραπείας, οι νανοθεραπείες δεν μπόρεσαν να ανταποκριθούν στις προσδοκίες λόγω της χαμηλής συγκέντρωσης νανοσωματιδίων που τελικά φτάνει στον συμπαγή όγκο. Η μοναδική μας μέθοδος μας δίνει τη δυνατότητα να ελέγχουμε εξ αποστάσεως τα μόρια με τη βοήθεια ενός μαγνήτη, να παραδίδουμε φάρμακα στην ακριβή θέση του όγκου και να ελέγχουμε τους ρυθμούς απελευθέρωσης φαρμάκων».
δομικές ιδιότητες MAPSULES. (πίστωση: ACS NANO JOURNAL)Μεγιστοποίηση του θεραπευτικού αποτελέσματος
Τα αποτελέσματα έδειξαν επίσης ότι η ακτινοβολία με λέιζερ των χαρτοσουλών θα μπορούσε να αυξήσει τη θεραπευτική επίδραση δημιουργώντας θερμότητα τοπικά στην περιοχή του όγκου. Αυτά τα ευρήματα εισάγουν τον πρώτο σχεδιασμό ενός φορέα πλήρους νανοκλίμακας που περιέχει μεγάλες δόσεις χημειοθεραπευτικών με λεπτή εξωτερική μεταλλική επικάλυψη, παρέχοντας αποτελεσματικά χημειοθεραπεία σε μια θέση συμπαγούς όγκου.
«Δημιουργώντας έναν «Σιδερένιο Θόλο» για τον καρκίνο, οι χαρτοσουλές όχι μόνο σκοτώνουν τα καρκινικά κύτταρα, αλλά προστατεύουν επίσης τον ασθενή από περιττή βλάβη στον υγιή ιστό, αυξάνοντας έτσι τα αποτελέσματα της θεραπείας του καρκίνου».
Καθ. Όφρα Μπέννυ
«Δημιουργώντας έναν «Σιδερένιο Θόλο» για τον καρκίνο, οι χαρτοσουλές όχι μόνο σκοτώνουν τα καρκινικά κύτταρα, αλλά προστατεύουν επίσης τον ασθενή από περιττή βλάβη στον υγιή ιστό, αυξάνοντας έτσι τα αποτελέσματα της θεραπείας του καρκίνου», είπε ο Benny. «Με την ανακάλυψη της αποτελεσματικότητας των mapsules, μπορούμε να προωθήσουμε τις λύσεις μας και να προσφέρουμε ένα ευρύ φάσμα υλικών που μπορούν να χειριστούν και να ενεργοποιηθούν εξ αποστάσεως για να υποστηρίξουν μια μεγάλη ποικιλία θεραπειών για ασθένειες πέρα από τον καρκίνο».
