Kort uttryckt handlar det om att få in nanopartiklarna i en tumörcell där de binder sig till lysosomerna, de enheter inom cellen som utgör städpatruller. Lysosomerna har förmågan att bryta ner främmande ämnen som kommit in i en cell. De kan också bryta ner hela cellen genom så kallad "kontrollerad celldöd", en sorts självmord där skadade celler upplöser sig själva.
Se film om programmerad celldöd med roterande nanopartiklar.
Länk till YouTube-film
Forskarna har använt sig av nanopartiklar av järnoxid som behandlats med en särskild form av magnetism. När nanopartiklarna tagit sig in i cancercellerna, och dessa sedan utsätts för ett magnetfält, börjar nanopartiklarna rotera på ett sätt som får lysosomerna att börja förstöra cellerna.
Poängen med den nya tekniken är att den är mycket mer målinriktad än att t.ex. försöka döda tumörceller med cellgifter.
– Dessa kan ju påverka även friska celler i kroppen, och ger därför ibland svåra biverkningar. Även strålning kan påverka friska vävnader intill tumören.
Vår teknik däremot har möjlighet att slå bara mot tumörcellerna, säger Enming Zhang, en av försteförfattarna till studien
– Det finns många sätt att döda celler på, men här sker det kontrollerat och på fjärrstyrd väg, säger Erik Renström.
Forskargruppen vid Lunds universitet är inte först med att försöka behandla cancer med hjälp av supermagnetiska nanopartiklar. De tidigare försök som gjorts har dock inriktats på att magnetfältet ska åstadkomma en upphettning som dödar cancercellerna. Problemet med det är att hettan kan ge inflammationer som riskerar att skada även kringliggande, frisk vävnad. Den nya metoden däremot, där de magnetiska nanopartiklarnas rotation går att styra, påverkar enbart de tumörceller som fått i sig dessa nanopartiklar.
Den nya tekniken är i första hand tänkbar för cancerbehandling, men enligt Erik Renström och hans medarbetare Enming Zhang kan man även tänka sig andra användningsområden. Ett exempel är för autoimmuna sjukdomar som typ 1 diabetes, där immunförsvaret går till attack mot kroppens egen insulinproduktion.
De s.k. superparamagnetiska nanopartiklarna har på senare tid mött stort intresse inom akademin och industri. De provas i forskning som gäller både att utveckla nya diagnostiska laboratorietest, nya sätt att avbilda företeelser i levande vävnad och nya läkemedel.
Forskarna vid Lunds universitet har patentsökt sin teknik med de roterande nanopartiklarna. Det återstår dock mycket arbete innan den kan tas från laboratoriet ut till kliniska försök på patienter.
Studien
Studien är ett samarbete mellan fysiker, kemister, ingenjörer och läkare från olika länder och har publicerats i den amerikanska vetenskapliga tidskriften ACS Nano.
Länk till ACS Nano
Sara Liedholm