Guld-nanopartikler lover sikre kræftlægemidler, bedre vacciner
Gyldne nanopartikler kan være et sikkert værktøj til forbedring af effektiviteten af vacciner og andre lægemidler, der har brug for at målrette mod immunsystemets B-celler, ifølge ny forskning.
Antallet af medicinske anvendelser til nanopartikler er vokset støt i løbet af de sidste 20 år. Imidlertid forbliver læger og forskere bekymrede over deres sikkerhed, og hvordan de kan påvirke immunsystemet.
Menneskekroppen tolererer guld godt, og metallet er let at manipulere. I form af nanopartikler giver guld potentialet til at målrette celler på bestemte måder. Lægemiddelafgivelse inden for præcisionsmedicin kan være et lovende område.
Tidligere undersøgelser har allerede fastslået, at guldnanopartikler kan arbejde med større immunceller, såsom makrofager, på sikre, biokompatible måder.
Nu har forskere for første gang undersøgt, hvordan guldnanopartikler interagerer med B-lymfocytter eller hvide blodlegemer, som er mindre og mindre lette at håndtere.
Den nye undersøgelse er arbejdet med forskere fra Schweiz og Det Forenede Kongerige, og den findes i en nylig ACS Nano papir.
B-celler er stort set ansvarlige for produktionen af antistoffer i immunsystemet.
”Nanopartikler,” siger forfatter Carole Bourquin, professor i fakulteterne medicin og videnskab ved universitetet i Genève i Schweiz, ”kan danne et beskyttende middel til vacciner - eller andre lægemidler - for specifikt at levere dem, hvor de kan være mest effektiv, mens du skåner andre celler. ”
Virkning af guldnanopartikler på B-celler
Bourquin og hendes kolleger undersøgte interaktioner mellem forskellige former for guldnanopartikler og "frisk isolerede humane B-lymfocytter."
De kørte eksperimenter, hvor de eksponerede B-cellerne for overtrukne og ubelagte stangformede og sfæriske guldnanopartikler.
Ved at observere aktiveringsmarkører på B-celleoverfladerne kunne teamet se, i hvilket omfang de forskellige typer nanopartikler aktiverede eller hæmmede immunsvar.
Ingen af de guldtyper af nanopartikler, som holdet testede, gav negative bivirkninger. Nanopartiklerne var imidlertid forskellige med hensyn til deres evne til at producere et immunrespons.
Forskerne fandt ud af, at typen af overflade på guldnanopartiklerne og deres form havde en signifikant effekt på deres interaktion med B-celler.
Ubelagte sfæriske guld nanopartikler viste sig uegnede, fordi de viste en tendens til at danne klumper.
De bedste kunstnere var de polymerbelagte, sfæriske guld nanopartikler. Disse var stabile og interfererede ikke med B-cellernes funktion.
Stangformede nanopartikler af guld var på den anden side ikke anvendelige, fordi de reducerede immunresponset i stedet for at aktivere det. Forskerne antyder, at dette kunne være, fordi de var tungere og sandsynligvis forstyrrede processer i cellemembranerne.
Potentialet i guld 'nanodrugs'
For at være effektiv skal vaccinemedicin nå B-celler, før kroppen ødelægger dem. Brug af guld nanopartikler til at levere dem kan være en effektiv måde at bevare stofferne under deres farlige rejse til deres mål.
B-celler kan ikke kun være mål for vacciner, men også for lægemidler, der behandler andre sygdomme, såsom kræft og autoimmune tilstande.
Forskerne ser de gyldne nanopartikler, som de har udviklet, som et potentielt middel til levering af lægemidler direkte til B-celler.
En sådan leveringsvehikel kunne reducere doseringen af lægemidler og deres associerede bivirkninger.
Guldnanopartikler er potentielt ideelle leveringsmidler til hjernecancermedicin, fordi de er små nok til at passere gennem blod-hjerne-barrieren. Undersøgelser af, hvordan man bruger nanopartikler til at hjælpe med at behandle hjernetumorer, er allerede i gang.
En anden potentielt nyttig egenskab ved guldnanopartikler er, at de kan absorbere lys og derefter frigive energien som varme.
Denne funktion kunne gøre nanopartiklerne til et ideelt værktøj til præcisionsterapi i kræft. Læger kunne målrette guldnanopartikler for at komme ind i tumorer og derefter skinne et lys på dem, så de selektivt ødelægger kræftcellerne med varme.
Et vigtigt træk ved undersøgelsen er, at holdet udviklede en systematisk tilgang til at undersøge sikkerheden og kompatibiliteten af nanopartikler med B-celler. Ingen undersøgelse før dette havde brugt denne metode.
"Dette kan være særligt nyttigt til fremtidig forskning, da brugen af nanopartikler i medicin stadig kræver klare retningslinjer."
Prof. Carole Bourquin
