Nanodeeltjessysteem dat fluorescerende kleurstoffen kan afgeven in tumorcelmonsters van alvleesklierkanker

Theranostics hebben het potentieel om zowel kanker te diagnosticeren als te behandelen, alles in één pakket. Maar het is een uitdaging om te zeggen wanneer – of zelfs als – het pakket een tumor heeft bereikt en doorgedrongen. Nu rapporteren onderzoekers in JACS Au hebben een nanodeeltjessysteem ontworpen dat door taaie alvleesklierkankertumoren kan komen, fluorescerende kleurstoffen vrijgeeft in menselijke celmonsters en 3D-lab-gemaakte tumormassa’s voor diagnostiek en therapie.

Het meest voorkomende type pancreaskanker, pancreas ductaal carcinoom genaamd, is ook een van de moeilijkste kankers om te diagnosticeren en te behandelen. Studies hebben aangetoond dat de 5-jaarsoverleving van mensen met de ziekte erg laag is. De tumoren zijn vaak dicht en het is een uitdaging voor het afbeelden van kleurstoffen en medicijnen om cellen diep in de massa te bereiken. Onderzoekers hebben theranostica ontwikkeld die specifiek tumorcellen binnendringen, maar met weinig systemen kunnen wetenschappers deze opname volgen of zien hoe diep de verbindingen doordringen. Dus Hui Li, Zhiqian Guo en collega’s wilden dit probleem oplossen door een nieuw leveringssysteem te ontwerpen dat kleurstoffen bevat die alleen onder bepaalde omstandigheden fluoresceren.

Het team bereidde een nanodeeltje voor dat intact bleef totdat het de zure omgeving van pancreastumorweefsel tegenkwam. Het deeltje bevatte twee kleurstoffen die pas zouden fluoresceren als het nanodeeltje uit elkaar viel. Na een eerste karakterisering van het nanodeeltjes-kleurstofsysteem, voegden de onderzoekers het toe aan een 3D-sferoïde van alvleesklierkankercellen. Ze ontdekten dat de kleurstoffen het binnenste van de celstructuur bereikten wanneer ze via het nanodeeltje werden afgeleverd. Het team heeft met het nieuwe systeem ook afbeeldingen met hoge resolutie gemaakt van dichte tumorstructuren in tumorweefsels van de alvleesklier van de mens. Gedetailleerde afbeeldingen zoals deze kunnen chirurgen helpen om tumorweefsel van kankerpatiënten volledig te verwijderen. Dit systeem voor het afleveren van nanodeeltjes zou uiteindelijk kunnen worden gebruikt om gerichte chemotherapieën af te leveren in moeilijk te penetreren alvleesklierkankertumoren, zeggen de onderzoekers.