Fluorescencyjne nanosondy do monitorowania guzów nowotworowych

Naukowcy z The Agency for Science, Technology and Research (A*STAR) opracowali nanocząstki hybrydowego polimeru metalu, które charakteryzuje jasna barwa w kwaśnym środowisku otaczającym komórki nowotworowe. Niespecyficzne sondy, które mogą zidentyfikować każdy rodzaj nowotworu są bardzo przydatne w monitorowaniu położenia i rozprzestrzeniania się raka oraz efektów leczenia, mogą również wspomóc w ustaleniu wstępnej diagnozy [1] .

Fluorescencyjne nanosondy do monitorowania guzów nowotworowych

Guzy nowotworowe wykazują zazwyczaj niższe pH niż normalne tkanki, co jest spowodowane wzrostem kwasowości wewnątrz komórek i w środowisku otaczającym komórki. Ta prosta różnica pomiędzy komórkami nowotworowymi i zdrowymi komórkami doprowadziła grupę badaczy do opracowania sond, które mogą wykryć niskie pH komórek nowotworowych za pomocą obrazowania optycznego, rezonansu magnetycznego oraz tomografii emisyjnej.

Większość z tych sond ukierunkowana była na wewnątrzkomórkowe pH, co wymagało konieczności dostania się do komórek w celu uzyskania wyników. Większym wyzwaniem było wykrycie różnicy między pozakomórkowym pH zdrowej tkanki i tkanki guza, gdyż ta różnica pH jest znacznie mniejsza.

„Naszym celem jest powszechne wykrywanie guzów tą metodą”, mówi Bin Liu z Instytutu Badań Materiałów i  Inżynierii A*STAR. Zespół Liu wraz z kolegami z Uniwersytetu Narodowego w Singapurze, stworzyli polimerową sondę opartą na nanocząsteczkach złota. Rezultatem otrzymanej hybrydowej struktury jest brak fluorescencji w pH o normalnej wartości fizjologicznej. W kwaśnych warunkach, podobnych do tych wokół komórek nowotworowych (w przybliżeniu pH 6,5) następują zmiany grup chemicznych na powierzchni czujników, co powoduje fluorescencję sondy.

Po potwierdzeniu działania mechanizmu w roztworach o kontrolowanym pH, badacze testowali sondy przy użyciu hodowli komórkowych i myszy z nowotworem podświetlanych w jasnym świetle. Jasną fluorescencję obserwowano po iniekcji myszy po 24 godzinach jedynie w tkankach z nowotworem przy użyciu obrazowania całego ciała lub analizy usuniętych narządów. Umiejętność obserwacji fluorescencji guzów przy nieinwazyjnym badaniu całego ciała żywych myszy wskazuje na potencjał nanosond do stosowania w warunkach klinicznych u ludzi.

Naukowcy muszą teraz sprawdzić wszelkie kwestie dotyczące toksyczności, sprawdzić rozkład biologiczny oraz profil farmakologiczny sond przed przeprowadzeniem badań klinicznych. Niewątpliwie jest to najnowszy z kilku ostatnich postępów w dziedzinie nanotechnologii medycznej.

  1. Youyong Yuan, Dan Ding, Kai Li, Jie Liu, Bin Liu. Tumor-Responsive Fluorescent Light-up Probe Based on a Gold Nanoparticle/Conjugated Polyelectrolyte Hybrid. Small, 2014; 10 (10): 1967 DOI: 10.1002/smll.201302765
  2. http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141121121139.htm

Opracowała: Anna Marczewska

Korekta: Olga Polakowska

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*