Nanomediciner – målsökande missiler mot cancer

Dendrimerer är en av de mest fascinerade och komplexa syntetiska material som polymerkemister lyckats producera. Nu har forskare lyckats skapa en läkemedelsbärare av materialet som kan ta sig in i cancerceller och oskadliggöra dessa.

Dendrimerer ingår i gruppen polymera material och framställs under extremt kontrollerade former. Resultatet är högfunktionella organiska nanomaterial, och till skillnad från andra syntetiska nanomaterial, matchar dendrimererna naturens peptider och proteiner med avseende på storlek och strukturell perfektion. En av fördelarna med materialet är att den kan bära en stor mängd cellgifter som sedan samlas upp mer selektivt i cancerceller än i hälsosamma celler.

Dendrimerer har vanligtvis inte ett funktionellt innehåll, men forskarna har fyllt materialet med ett sådant bestående av organiska svavelföreningar som även är en viktig beståndsdel i aminosyror, peptider och proteiner. Sedan har de i en forskningsstudie applicerat dendrimerer på odlade cancerceller från människor och sett att cancercellstillväxten hämmas.

– Detta gör att det uppstår en ökad koncentration av reaktiva syreradikaler (ROS), vilket är väldigt skadligt för cellen genom att dendrimererna går sönder kring svavelbryggorna och enkla svavelföreningar frigörs. Många cancerforskare är övertygade om att vissa föreningar som kan producera ROS kan leda till selektiv tillväxthämning i cancerceller då friska celler, som har en högre ROS-tolerans, förblir opåverkade. Ja, proteiner i cancercellerna har fullt sjå att plocka isär dendrimererna och försummar därmed sina normala arbetsuppgifter. Eftersom cancerceller föredrar att ta upp stora molekyler kommer dendrimererna förslagsvis tas upp i större utsträckning och högre mängd fria syreradikaler kommer produceras i dessa celler.

Han fortsätter att berätta att forskningsresultatet är ett unikt så kallat ”Proof-of-concept”. Detta visar att det är värt att gå vidare med forskningsarbetet med kliniska tester av den nya plattformen som nyttjar dendrimerernas interiör genom att programmera dessa med ett stort och exakt antal organiska svavelbryggor.

Många användningsområden
– Detta är supercoolt, och vi har bara skrapat på ytan för vad man kan göra med dendrimerer. Vi har tidigare testat att använda liknande material som en del av ett benplåster, ett sorts lim som gör att man i vissa fall slipper använda plattor och skruvar vid benfrakturer. Man kan tänka sig framtida applikationer där materialet används för att ytbelägga implantat kring cancertumörer och därmed möjliggöra terapibehandling på lokal nivå.

Cancervården har historiskt varit trubbig. Både Kemoterapi (cellgifter) och strålbehandlingar är läkemedelsbehandling mot cancer som ospecifikt slår till mot både cancerceller och normal cellvävnad. Idag testar forskarna olika former av målsökande mediciner som släpper cellgifter vid tumörer istället för att sprida dem i hela kroppen, vilket ger en bättre noggrannhet. Den forskning Michael Malkoch bedriver kan leda fram till ännu mera exakta behandlingar.

– Nanomaterial som ändrar proteinernas arbetsschema i celler är ett effektivt verktyg som kan appliceras i många sjukdomsförlopp och är inte exklusivt kopplat till bara cancer. Dendrimerer är en bärarplattform som skulle kunna möjliggöra kombinationsbehandlingar. Dels med hänsyn till ROS-mekanismen som redan nämnts, dels bära en substans för att stoppa dna-replikering och så vidare.

Michael Malkoch nämner ytterligare en fördel med dendrimerer och det är att nanomaterialet bryts ner av människokroppen.

– Det är inte så att alla material gör det. Det finns vissa som istället ackumuleras på olika ställen i kroppen, vilket inte är önskvärt.

Artikeln:
Här finns den vetenskapliga artikeln.

Kontakt:
Michael Malkoch, 08 – 790 87 68, malkoch@kth.se