Op fotosynthetische bacteriën gebaseerde kanker-optotheranostics

Kanker is wereldwijd een van de meest tot nadenken stemmende gezondheidsproblemen. De ontwikkeling van therapeutische middelen met zeer selectieve antikankeractiviteiten wordt steeds aantrekkelijker vanwege het gebrek aan tumorselectiviteit van conventionele behandelingen.

Wetenschappers van Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) hebben een op fotosynthetische bacterie gebaseerde optotherapeutische kanker ontwikkeld (Figuur 1).

Ontdekt door universitair hoofddocent Eijiro Miyako en zijn team van JAIST, kunnen natuurlijke paarse fotosynthetische bacteriën (PPSB) een sleutelrol spelen als een zeer actieve immunotherapeutische stof tegen kanker die gebruikmaakt van het bio-optische venster I en II nabij-infrarood (NIR) licht dankzij naar de lichtopvangende nanocomplexen in microbiële membranen. De door NIR licht aangedreven PPSB zou dienen als een effectief “alles-in-één” theranostisch materiaal voor gebruik bij diepe tumorbehandelingen.

Het huidige werk heeft in ieder geval de volgende grote voordelen in vergelijking met andere kankerbehandelingen zoals antikankermedicijnen, nanogeneeskunde, antilichamen en conventionele microbiële therapieën. 1) PPSB hebben een hoge tumorspecificiteit en niet-pathogeniteit; 2) Voldoende actieve kankereffectiviteit en multifunctionaliteit, zoals NIR-I-naar-NIR-II-fluorescentie (FL), fotothermische conversie, generatie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) en contrastrijk fotoakoestisch (PA) effect, kunnen gelijktijdig worden uitgedrukt met NIR-licht blootstelling zonder chemische functionalisaties en genetische manipulaties; 3) Ingewikkelde en dure procedures voor hun productie zijn niet nodig omdat ze spontaan kunnen worden verspreid door eenvoudig te kweken in goedkoop medium.

De huidige experimenten rechtvaardigen verdere overweging van deze nieuwe theranostische benadering voor de behandeling van refractaire kankers. Het team is van mening dat de ontwikkelde technologie de behandeling van kanker zou bevorderen om effectievere medicijnen te creëren.