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Gli scienziati lavoro su nuovo sistema per l'acquisizione di cellule di cancro ovarico utilizzando nanoparticelle magnetiche

Published on January 27, 2011 at 6:09 AM

Un articolo pubblicato nel numero di gennaio della rivista Nanomedicine potrebbe fornire le basi per una nuova opzione di trattamento del cancro ovarico - quella che avrebbe usato un fuori-il-corpo del dispositivo di filtraggio per rimuovere gran parte del libero flottante cellule tumorali che spesso creare tumori secondari.

I ricercatori del Georgia Institute of Technology hanno costituito una società di avvio e stanno lavorando con una ditta di dispositivi medici per progettare un sistema di trattamento prototipo che avrebbe utilizzato nanoparticelle magnetiche progettato per catturare le cellule tumorali. Aggiunto ai fluidi rimosso da addome del paziente, le nanoparticelle magnetiche sarebbe fermo sulla libera fluttuazione cellule tumorali, consentendo sia le nanoparticelle e le cellule del cancro da rimuovere dai filtri magnetici prima i fluidi vengono restituiti al corpo del paziente.

"Schema di trattamento nanoparticelle magnetiche"

Nei topi con cellule ovariche libero di fluttuare il cancro, un singolo trattamento con un primo prototipo di nanoparticelle magnetiche sistema di filtrazione catturato abbastanza delle cellule tumorali che i topi trattati vissuto quasi un terzo più lungo di quelli non trattati. I ricercatori si aspettano trattamenti multipli per estendere il beneficio della longevità, anche se ulteriori ricerche saranno necessarie per documentare che - e determinare le migliori opzioni di trattamento.

"Quasi nessuno muore di cancro ovarico primario," ha dichiarato John McDonald, professore di Georgia Tech School di Biologia e ricercatore capo dell'Istituto di Atlanta del cancro ovarico. "È possibile rimuovere il tumore primario, ma il problema è metastasi. Una buona parte delle metastasi nel carcinoma ovarico deriva da cellule tumorali sloughing fuori nella cavità addominale e la diffusione della malattia in questo modo."

Il sistema di rimozione in fase di sviluppo da McDonald e colleghi postdoctoral Ken Scarberry - che è anche amministratore delegato della società di avvio Sub-Micro - dovrebbe rallentare la progressione del tumore negli esseri umani. Si può ridurre il numero di free-floating cellule tumorali basta che altre terapie, e proprio sistema immunitario del corpo, potrebbe tenere la malattia sotto controllo.

"Se è possibile ridurre le metastasi, è possibile migliorare la durata della vita della persona con la malattia e ottenere una migliore possibilità di trattare in modo efficace", ha detto McDonald. "Uno degli obiettivi è quello di rendere il cancro una malattia cronica che può essere efficacemente trattata per un lungo periodo di tempo. Se non riusciamo a curare, forse siamo in grado di aiutare le persone a vivere con essa."

In precedenza gli studi in vitro pubblicati dagli autori della carta Nanomedicina hanno dimostrato che le nanoparticelle magnetiche potrebbero rimuovere selettivamente le cellule umane di cancro ovarico dal liquido ascite, che si accumula nelle cavità peritoneale di pazienti con tumore ovarico. Le nanoparticelle sono stati progettati con leganti che permettono loro di attaccare selettivamente alle cellule tumorali.

I ricercatori ritengono che il trattamento dei fluidi rimosso dal corpo evita problemi di tossicità potenziali che potrebbero derivare da introducendo le nanoparticelle nel corpo, anche se sono necessari ulteriori studi per confermare che il trattamento non avrebbe avuto effetti negativi.

Lo studio ha recentemente riportato in nanomedicina utilizzati tre gruppi di topi di sesso femminile per studiare i benefici delle nanoparticelle magnetiche sistema di filtrazione. Ogni mouse è stato iniettato circa 500.000 cellule murine cancro ovarico, che si moltiplicano rapidamente - ogni raddoppio di celle all'interno di circa 15 ore.

Nel gruppo sperimentale, i ricercatori - che prevedeva la ricerca scienziato romano Mezencev - rimosso liquido dal addome dei topi immediatamente dopo l'iniezione delle cellule tumorali. Hanno poi aggiunto le nanoparticelle magnetiche per il liquido, ha permesso loro di mescolare, poi magneticamente rimosso le nanoparticelle insieme alle cellule tumorali attaccato prima di restituire il fluido. I passi sono stati ripetuto sei volte per ogni mouse.

Un gruppo di controllo ha ricevuto nessun trattamento, mentre un secondo gruppo di controllo ha subito lo stesso trattamento che il gruppo sperimentale - ma senza le nanoparticelle magnetiche. I topi nei due gruppi di controllo sono sopravvissuti una mediana di 37 giorni, mentre i topi trattati ha vissuto 12 giorni più lunghi - un aumento del 32 per cento della longevità.

Se la ricerca molto più deve essere fatto prima che la tecnica può essere testato negli esseri umani, McDonald e Scarberry immaginare un sistema molto simile a quello che pazienti in dialisi ora utilizzare, ma con una soluzione tampone fatto circolare attraverso la cavità peritoneale per raccogliere le cellule tumorali.

"Quello che stiamo sviluppando è simile ad emofiltrazione o dialisi peritoneale in cui il paziente potrebbe entrare in una clinica ed essere collegato al dispositivo un paio di volte alla settimana", ha detto Scarberry. "Il trattamento non è molto invasivo, in modo che possa essere ripetuta spesso."

Il nuovo trattamento potrebbe essere utilizzato in combinazione con la chemioterapia e la radiazione esistente. Ridurre il numero di free-floating cellule tumorali potrebbe consentire una riduzione della chemioterapia, che spesso ha effetti collaterali debilitanti, Scarberry detto. Il nuovo sistema di trattamento potrebbe essere utilizzato per catturare le cellule tumorali versato immediatamente dopo l'intervento chirurgico su un tumore primario.

I ricercatori sperano di avere una circolazione prototipo di dispositivo di filtraggio e pronto per il collaudo entro tre anni. Dopo di che verrà studi sul regime di trattamento migliore, di esaminare questioni quali il numero di nanoparticelle magnetiche da utilizzare, il numero di trattamenti e la spaziatura del trattamento. Se queste sono riuscito, l'azienda lavorerà con la FDA per progettare test clinici sull'uomo.

I ricercatori hanno anche studiato come le loro nanoparticelle magnetiche potrebbero essere costruiti per catturare le cellule staminali del cancro ovarico, che non sono interessati dalla chemioterapia esistenti. L'eliminazione di questi cellule potrebbero contribuire ad eliminare una potente fonte di nuove cellule tumorali.

La ricerca è stata sostenuta dalla ricerca Georgia Alliance (GRA), il Ovarian Cancer Institute, la famiglia Robinson e la Fondazione Deborah Harris Endowment Nash. Un membro del programma DPMS Georgia Tech acceleratore di avvio e una società GRA venturelab, Sub-Micro ha anche sollevato finanziamenti privati ​​per sostenere lo sviluppo di prototipi.

Sfide future assicurare anche che le nanoparticelle non può bypassare il sistema di filtrazione a entrare nel corpo, e controllare il rischio di infezione causata da aprire la cavità peritoneale.

Al di là del cancro, i ricercatori credono che la loro approccio potrebbe essere utile per trattare altre malattie in cui la riduzione dei livelli circolanti di cellule tumorali o le particelle del virus potrebbe essere utile. Utilizzando nanoparticelle magnetiche progettato per catturare l'HIV potrebbe contribuire a ridurre contenuto virale nel sangue, per esempio.

"Una tecnologia come questa ha molte diverse possibilità", ha detto Scarberry. "Attualmente stiamo sviluppando la tecnologia per controllare la diffusione metastatica del tumore ovarico, ma una volta abbiamo un dispositivo in grado di isolare in modo efficiente ed efficace le cellule tumorali da fluidi circolanti, compreso il sangue, avremmo altre opportunità."

Fonte: http://www.gatech.edu/

Last Update: 3. October 2011 07:20

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