Onderzoekers ontwikkelen magnetisch schakelbare mechano-chemotherapie om resistentie tegen tumoren te overwinnen

Het team van prof.Wu Aiguo aan het Cixi Institute of Biomedical Engineering, Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) van de Chinese Academy of Sciences (CAS) heeft een nieuwe therapeutische methode ontwikkeld die mechano-chemotherapie wordt genoemd en die de resistentie tegen tumorgeneesmiddelen efficiënt kan overwinnen. De studie is gepubliceerd in Nano vandaag.

Als een van de meest voorkomende behandelingspatronen voor kanker, wordt chemotherapie benadrukt met superioriteit voor de remissie of zelfs genezing van kanker. Het vermogen van tumorcellen om na verloop van tijd geneesmiddelresistentie te ontwikkelen, blijft echter een van de belangrijkste struikelblokken in een dergelijke therapeutische strategie. Bovendien staan ​​technieken voor medicijnafgifte (bv. PH- en redox-geïnduceerde zelfopening van de drager) nog in de kinderschoenen, vanwege de bestaande barrières om een ​​op externe stimulus reagerende controle te bereiken.

Om dit probleem aan te pakken, ontwierpen onderzoekers van NIMTE een controleerbaar mechano-chemotherapeutisch nanomateriaal, dat Zn_0.2Fe_2.8O₄magnetische nanodeeltjes (mNP’s) en het Doxorubicine (DOX) antikankermedicijn in een poly (melkzuur-co-glycolzuur) (PLGA) drager (DOX-Zn_0.2Fe_2.8O₄-PLGA). Dankzij de uitstekende magnetische respons kan het geprepareerde nanomateriaal gemakkelijk worden gecontroleerd door een extern roterend magnetisch veld (RMF). Ondertussen verleent de ultrahoge biocompatibiliteit van de PLGA het nanomateriaal een hoge stabiliteit in een fysiologische omgeving.

Met betrekking tot therapeutische resultaten, DOX-Zn_0.2Fe_2.8O₄–PLGA met meerdere functionaliteiten die een veilige en betrouwbare gecontroleerde medicijnafgifte mogelijk maken, waardoor medicijnresistentie efficiënt wordt overwonnen. Tijdens het genezingsproces was de afstembare RMF-apparatuur (45mT en 2000 tpm in dit werk) als magnetische schakelaar gekwalificeerd om het ingesloten medicijn vrij te maken. Bovendien is de binnenste Zn_0.2Fe_2.8O₄ mNP’s genereerden een mechanische kracht onder de externe RMF, die daarom aanzienlijke schade toebracht aan het membraan van tumorcellen naast het lysosoommembraan en realiseerde synergetische therapie.

De precieze, niet-invasieve en op afstand gelegen mechano-chemotherapie heeft een nieuwe therapeutische methode opgeleverd om de medicijnresistentie van tumorcellen te overwinnen en de genezing van kanker te vergemakkelijken, en licht te werpen op het onderzoek naar mechanische stimulatie van andere biologische activiteiten.