Kleine gouden kogels kunnen asbestgerelateerde kankers helpen aanpakken

Gouden nanobuisjes – kleine holle cilinders die een duizendste van de breedte van een mensenhaar zijn – zouden volgens een team van onderzoekers van de universiteiten van Cambridge en Leeds kunnen worden gebruikt voor de behandeling van mesothelioom, een vorm van kanker die wordt veroorzaakt door blootstelling aan asbest.

In een studie die vandaag in een tijdschrift is gepubliceerd Klein, tonen de onderzoekers aan dat de nanobuisjes eenmaal in de kankercellen licht absorberen, waardoor ze opwarmen en de cellen doden.

Elk jaar wordt in het VK bij meer dan 2.600 mensen de diagnose mesothelioom gesteld, een kwaadaardige vorm van kanker die wordt veroorzaakt door blootstelling aan asbest. Hoewel het gebruik van asbest in het VK nu verboden is, heeft het land de hoogste niveaus van mesothelioom ter wereld omdat het in de naoorlogse jaren enorme hoeveelheden asbest heeft geïmporteerd. Het wereldwijde gebruik van asbest blijft hoog, vooral in lage- en middeninkomenslanden, wat betekent dat mesothelioom een ​​wereldwijd probleem zal worden.

“Mesothelioom is een van de ‘moeilijk te behandelen’ kankers, en het beste dat we mensen met bestaande behandelingen kunnen bieden, is een paar maanden extra overleving”, zegt dr. Arsalan Azad van het Cambridge Institute for Medical Research aan de University of Cambridge. “Er is een belangrijke onvervulde behoefte aan nieuwe, effectieve behandelingen.”

In 2018 ontving de Universiteit van Cambridge £ 10 miljoen van de Engineering and Physical Sciences Research Council om technische oplossingen te helpen ontwikkelen, waaronder nanotechnologie, om manieren te vinden om moeilijk te behandelen kankers aan te pakken.

In een samenwerking tussen de Universiteit van Cambridge en de Universiteit van Leeds hebben onderzoekers een vorm van gouden nanobuisjes ontwikkeld waarvan de fysische eigenschappen ‘instelbaar’ zijn – met andere woorden, het team kan de wanddikte, microstructuur, samenstelling en het vermogen om bepaalde golflengten van licht.

De onderzoekers voegden de nanobuisjes toe aan mesothelioomcellen die in het laboratorium waren gekweekt en ontdekten dat ze werden geabsorbeerd door de cellen, die zich dicht bij de kern bevonden, waar het DNA van de cel ligt. Toen het team met een laser op de cellen richtte, absorbeerden de nanobuisjes het licht en warmden ze op, waardoor de mesothelioomcel werd gedood.

Professor Stefan Marciniak, ook van het Cambridge Institute for Medical Research, voegde toe: “De mesothelioomcellen ‘eten’ de nanobuisjes, waardoor ze vatbaar worden wanneer we er licht op laten schijnen. Laserlicht kan diep in het weefsel doordringen zonder schade aan het omliggende weefsel te veroorzaken. . Het wordt dan geabsorbeerd door de nanobuisjes, die opwarmen en, naar we hopen in de toekomst, kunnen worden gebruikt om plaatselijk kankercellen te doden. “

Het team zal het werk verder ontwikkelen om ervoor te zorgen dat de nanobuisjes gericht zijn op kankercellen met minder effect op normaal weefsel.

De nanobuisjes worden in twee stappen gemaakt. Eerst worden massief zilveren nanostaafjes gemaakt met de gewenste diameter. Goud wordt vervolgens uit de oplossing op het oppervlak van het zilver afgezet. Terwijl het goud zich ophoopt aan het oppervlak, lost het zilver van binnenuit op om een ​​holle nanobuis achter te laten.

Dankzij de aanpak van het Leeds-team kunnen deze nanobuisjes bij kamertemperatuur worden ontwikkeld, waardoor ze op schaal beter kunnen worden vervaardigd.

Professor Stephen Evans van de School of Physics and Astronomy aan de Universiteit van Leeds zei: “ Door controle te hebben over de grootte en vorm van de nanobuisjes kunnen we ze afstemmen om licht te absorberen waar het weefsel transparant is en kunnen we ze voor beide gebruiken. de beeldvorming en behandeling van kankers. De volgende fase zal zijn om deze nanobuisjes te vullen met medicijnen voor verbeterde therapieën. ”