Magnetische nanodeeltjes met enzymatische activiteit kunnen de kankertherapie verbeteren

Onderzoekers van de Universiteit van Kentucky onderzoeken nieuwe manieren om nanodeeltjes in combinatie met andere materialen te gebruiken als een innovatieve benadering van kankertherapie.

Het artikel getiteld “Iron Oxide Nanozymes Enhanced by Ascorbic Acid for Macrophage-Based Cancer Therapy” werd eerder dit jaar gepubliceerd in Nanoschaal.

Sheng Tong, Ph.D., universitair hoofddocent aan de F. Joseph Halcomb II, MD, afdeling Biomedische Technologie in het Verenigd Koninkrijk Stanley en Karen Pigman College of Engineering, leidde het onderzoek.

Het team van onderzoekers concentreerde zich op nanozymen, een soort magnetisch nanodeeltje met enzymatische activiteit, als een strategie om de tumoronderdrukkende activiteit van ascorbinezuur te verbeteren.

“Ascorbinezuur, of vitamine C, is onlangs gebruikt voor de behandeling van kanker vanwege zijn antioxiderende eigenschappen. Het gebruik ervan wordt echter beperkt door de hoge doses die nodig zijn om effectief te zijn,” zei Tong. “We hebben ervoor gekozen om het potentieel van nanozymen te onderzoeken om de werkzaamheid van ascorbinezuur bij de behandeling van kanker uit te breiden.”

Onderzoekers ontdekten dat de effectiviteit van de behandelingen afhangt van de volgorde waarin ze worden toegediend.

Door deze nanodeeltjes te combineren met ascorbinezuur werden kankercellen alleen vernietigd als de nanodeeltjes eerst werden toegevoegd en in de cellen terechtkwamen. Omgekeerd, als de nanodeeltjes en het ascorbinezuur zich samen buiten de cellen bevonden, werd hun effect teniet gedaan.

“Deze ontdekking onderstreept het belang van de coördinatie van nanodeeltjes en ascorbinezuur bij de behandeling van kanker, omdat het gebruik ervan met andere middelen een nauwgezette coördinatie vereist”, aldus Tong.

Onderzoekers ontwikkelden ook een specifiek type immuuncel – macrofagen – om de nanodeeltjes naar de tumorplaats te transporteren. Macrofagen worden van nature aangetrokken door tumoren, en wanneer ze worden geladen met magnetische nanodeeltjes, kunnen ze verder naar de tumor worden geleid met behulp van een extern magnetisch veld.

In hun laboratoriumtests combineerden de biomedische ingenieurs borstkankercellen en macrofagen beladen met nanodeeltjes. Toen ze eenmaal ascorbinezuur hadden toegevoegd, werd het tumordodende effect aanzienlijk versterkt. Door deze aanpak te volgen, kunnen macrofagen die vooraf zijn geladen met nanodeeltjes worden gebruikt als hulpmiddel bij ascorbinezuur voor de behandeling van kanker.

Globaal gezien presenteert het onderzoek een methode die nanodeeltjes en immuuncellen combineert als een veelbelovende aanpak voor nieuwe therapieën.

“Deze ontdekking noopt tot verder onderzoek en brengt een pad in de richting van een innovatieve combinatietherapie in kaart,” zei Tong.