Nanocząsteczki magnetyczne: antynowotworowa terapia przyszłości?

Badacze koreańscy właśnie zrobili znaczący krok w kierunku skutcznego leczenia antynowotworowego przy pomocy nanocząsteczek magnetycznych. Pomnażając dziesięciokrotnie ilość ciepła uwalnianego przez te obiekty pod wpływem działania alternatywnego pola magnetycznego, udało im się wyleczyć myszy mniejszą ilością nanocząsteczek.

Hipertermia magnetyczna, a bardziej gneralnie, pomysł sprawienia, iż nanocząsteczki albo nanorurki będą przenikać do nowotworów, aby ogrzewać je selektywnie pod wpływem działania pól elektromagnetycznych, nie jest nowy.

Wiemy już, że prawie wszystkie komórki, niezależnie od tego, czy komórki normalne czy też nowotworowe, zaczynają umierać, kiedy temperatura podnosi się powyżej 43?C. Jedynie organizmy ekstremofilne, takie jak niektóre bakterie żyjące w głębi oceanów, mogą tolerować temperatury conajmniej dwa razy większe.

W przypadku hipertermii magnetycznej, zaczynamy od wytworzenia nanocząsteczek żelazomagnetycznych, na bazie żelaza, niklu, kobaltu oraz ich związków chemicznych. Najczęściej, chodzi o tlenek węgla.

Z faktu ich niewielkiego rozmiaru, cząsteczki te mogą manifestować zjawisko superparamagnetyzmu. Mimo że są one żelazomangetyczne, namagnesowanie zdaje się być żadne, ale pole magnetyczne zewnętrzne może je namagnesować jak w materiale paramagnetycznym.

Jednakże, podatność magnetyczna tych cząsteczek jest znacznie większa niż podatność magnetyczna materiałów paramagnetycznych i pod wpływem działania alternatywnego pola magnetycznego, to silne namagnesowanie można bardzo łatwo odwrócić.

Nanocząsteczki ogrzewają się więc, a jeśli znajdą się w komórkach nowotworowych, zniszczą je. A priori, pomysł wydaje się dobry, tym bardziej, że znamy nanocząsteczki wewnątrz niektórych bakterii i można się więc spodziewać, że te, które syntezujemy, będą biokompatybilne.

Bonus? Ponieważ te nanocząsteczki nie są naturalnie namagnesowane, nie gromadzą się w organizmie.

Na nieszczęście, aż do tej pory, ciepło uwalnianie przez nanocząsteczki pod wpływem działania alternatywnego pola magnetycznego, pozostawało dość niskie, nie pozwalając na wprowadzenie ich wielkich ilości do organizmu. I to tutaj właśnie był problem, ponieważ taka inwazja wyzwala odpowiedź immunitarną organizmu, ograniczając skuteczność leczenia.

Skuteczne leczenie przeciwko niektórym nowotworom mózgu?

A ta bariera właśnie została przekroczona, jeśli uwierzymy publikacji w Nature Nanotechnology, odnoszącej się do prac Jinwoo Cheon oraz jego kolegów z Uniwersytetu Yonsei w Seulu (Korea).

Badacze wprodukowali nanocząsteczki z podwójną warstwą z dwóch różnych materiałów. Te ostatnie wchodzą w interakcje w taki sposób, że ich zdolność do reagowania na oscylujące pole magnetyczne wzrasta.

W końcu, ciepło uwalniane jest pomnożone dziesięciokrotnie, co jednocześnie zmniejsza ilość nanocząsteczek, które mają być wprowadzone do organizmu.

Badacze przeprowadzili pierwszy test na myszach umieszczonych w cewce generującej alternatywne pole magnetyczne przez 10 minut. Usunięte z cewek, myszy następnie zostały poddane obserwacji.

Pod koniec 4 tygodnia, nie było już ani śladu guzów. A nowotwory te pochodziły z ludzkich komórek nowotworowych, tworzących się w mózgu.

Jeśli takie leczenie będzie działać również u człowieka, bardzo łatwo jesteśmy w stanie zrozumieć jego potencjał.