Magnetische nanodeeltjes kunnen op commando antikanker-microRNA afgeven

Grafisch abstract. Credit: Vooruitgang in biomedische technologie (2022). DOI: 10.1016/j.bea.2022.100031

Onderzoekers streven naar steeds geavanceerdere behandelingen om longkanker aan te pakken. Traditionele chemotherapie kan ernstige bijwerkingen hebben in het hele lichaam, dus veel nieuwe behandelingen zijn zeer gericht. Deze werkwijzen maken gecontroleerde afgifte direct bij de tumor mogelijk met behulp van selectieve middelen die minder waarschijnlijk off-target effecten produceren.

Een artikel gepubliceerd in Vooruitgang in biomedische technologie presenteert een dergelijke strategie. Daniel Hayes en collega’s van de Pennsylvania State University in de Verenigde Staten hebben magnetische nanodeeltjes gemaakt die kunnen worden geactiveerd om een ​​therapeutische lading vrij te geven wanneer ze worden gestimuleerd met behulp van een magnetisch veld.

De techniek moet een arts in staat stellen om de nanodeeltjes intraveneus toe te dienen en de tumor vervolgens bloot te stellen aan een alternerende magnetische veldradiofrequentie (AMF-RF) van buiten het lichaam. Hierdoor zullen de nanodeeltjes die door het gebied stromen enigszins opwarmen en hun therapeutische lading precies daar vrijgeven waar het nodig is.

De lading in kwestie is een korte RNA-streng die bekend staat als een microRNA. In dit geval koppelden de onderzoekers de nanodeeltjes aan een synthetische versie van een microRNA genaamd miR-148b, waarvan is aangetoond dat het tumoronderdrukkende activiteit heeft. Met behulp van een hittegevoelige chemische binding, een Diels-Alder-cycloadduct genaamd, voegden ze de deeltjes en microRNA samen, zodat de binding zou desintegreren en het microRNA zou vrijgeven bij verwarming met AMF-RF.

Bij het testen van hun nanodeeltjes in longkankercellen, ontdekte het onderzoeksteam dat de deeltjes met succes de cellen binnengingen en hun microRNA-lading vrijgaven bij blootstelling aan AMF-RF. Een dag later deden de onderzoekers tests om te zien of de behandelde kankercellen waren gestorven.

Ze ontdekten dat een aanzienlijk aantal cellen was gestorven in de groep die de nanodeeltjes/AMF-RF-behandeling ontving in vergelijking met groepen die geen behandeling kregen, nanodeeltjes zonder nuttige lading of volledig geladen nanodeeltjes maar geen AMF-RF. De resultaten tonen aan dat de techniek veelbelovend is en de weg zou kunnen effenen voor meer geavanceerde studies bij dieren.