Kemoterapi er at udsætte kroppen for en blanding af generelt skadelige molekyler, f.eks. platin. Grundet kræftcellers større aktivitet vil disse have en kraftigere reaktion på kemoterapien, men de skadelige bivirkninger er ofte mange og det er disse der sætter en begrænsning på, hvor store doser man kan udsætte kroppen for. Hvis bivirkningerne kan mindskes, eller hvis man kan koncentrere molekylerne i kræftsvulsten vil man kunne opnå en bedre behandling.

Et problem ved kemoagenten platin er, at den optages af leveren pga. dens meget lille størrelse. Dette gør at platin fjernes fra blodet inden den kan nå at ramme kræftcellerne og mindsker effekten af terapien. Desuden bliver de skadelige bivirkninger kraftigere, da platin skader leveren.

Ved at inkorporere platin i en nanokapsel med en diameter på ca. 100nm har forskerne effektivt øget størrelsen og dermed undgået optagelse i leveren. Nanokapslen er principielt en fedtdråbe, som er funktionaliseret ved at sætte platin sammen med en gruppe der sætter sig ind i fedtlaget. Platin er dermed bundet til fedtdråben (figur 1).

Figur 1: Nanokapslen lavet af forskere fra Brigham and Women’s Hospital viser hvordan man kan forbedre en kendt kemoterapi ved at lave en nanokapsel med flere funktioner. Nanokapslen er ca. 100nm i diameter. Ref 1.

Når nanokapslen optages af celler vil pH ændre sig, dette frigiver platin molekylet fra nanokapslen og man vil have leveret platin til den pågældende celle.

Øget optag i kræftsvulster forbedre effekten af nanokapslen
Når en kræftsvulst vokser bliver der dannet mange nye blodårer, som er meget løst opbygget grundet hastigheden de laves med, de får derfor større ”huller” end almindelige blodårer. Dette kan udnyttes i kræftbehandlingen da de større partikler kun kan komme ud af blodårene disse steder, en effekt som kaldes for EPR-effekten. Nanokapslen lavet i forsøget er tilstrækkelig stor til at udnytte denne effekt.

Et problem ved partikler der er store nok til at udnytte EPR-effekten, er at de normalt bliver genkendt af vores immunsystem og fjernes meget hurtigt i blodet gennem komplement systemet (se infoboks). En måde at undgå dette er, at dække partiklerne med en overflade der kan modstå molekyler i at binde. Når molekylerne ikke kan binde til overfladen, bliver komplement systemet ikke aktiveret og partiklerne bliver ikke fjernet. Forskerne har derfor udstyret nanokapslen med et specielt molekyle på overfladen, som gør at den ikke genkendes af immunsystemet, mange gange refereret til som stealth molekyler (se infoboks)(figur 1).

Referencer:

[1] Poulomi Sengupta et al. Cholesterol-tethered platinum II-based supramolecular nanoparticle increases antitumor ef?cacy and reduces nephrotoxicity. PNAS July 10, 2012 vol. 109 no. 28, 11294-11299