Zur Behandlung von Tumoren , kann Strahlung sicher und effektiv in nicht-toxische Molekül gespeichert werden

Mikroskopische "Blasen" an der Kansas State University entwickelt sind sicher und wirksam Schließfächer für schädliche Isotope, die ionisierende Strahlung zur Behandlung von Tumoren emittieren.

Die Ergebnisse können die Gesundheit der Patienten und Voraus Strahlentherapie zur Behandlung von Krebs und anderen Krankheiten zu profitieren, sagte John M. Tomich , Professor für Biochemie und Molekulare Biophysik , der mit Johnson Krebsforschungszentrum der Universität angegliedert ist .

Tomich die die Studie mit Ekaterina Dadachova , einem Radiochemie -Spezialist bei Albert Einstein College of Medicine in New York , zusammen mit Forschern aus seiner Gruppe an der Kansas State University, der University of Kansas , Jikei University School of Medicine in Japan und dem Institut für Transurane in Deutschland. , Die in der Fachzeitschrift Biochimica et Biophysica Acta erscheint : Sie kürzlich ihre Ergebnisse in der Studie " Zellaufnahme und Eigentums Encapsulated Gelöste Stoffe , verzweigten amphiphilen Peptide Capsules" veröffentlicht .

Die Studie untersucht die Fähigkeit von nicht-toxischen Molekülen zu speichern und liefern möglicherweise schädlichen alpha -emittierende Radioisotope - eine der wirksamsten Formen der Strahlentherapie.

Im Jahr 2012 Tomich und sein Forschungslaborteamkombiniert zwei verwandte Sequenzen von Aminosäuren , eine sehr kleine , hohle Nanokapsel ähnlich einer Blase zu bilden .


John Tomich und sein Forschungslabor -Team an der Kansas State University kombiniert zwei verwandte Sequenzen von Aminosäuren , eine sehr kleine , hohle Nanokapsel ähnlich einer Blase zu bilden .
Bildnachweis: John Tomich

"Wir fanden heraus, dass die beiden Sequenzen zusammen, um eine dünne Membran , die in kleine Kugeln, die wir als Kapseln montiert zu bilden, " sagte Tomich . "Während andere Vesikel wurden aus Lipiden geschaffen worden , die meisten sind viel weniger stabil und brechen . Unsere sind wie Steine ​​, though. Sie sind unglaublich stabil und werden nicht von Zellen im Körper zerstört. "

Die Fähigkeit der Kapseln intakt mit dem Isotop innen zu bleiben und bleiben durch das körpereigene Abwicklungssysteme unentdeckt aufgefordert Tomich zu untersuchen, mit den Kapseln als unzerbrechlich Lagerbehälter , die für die biomedizinische Forschung insbesondere in Strahlentherapien eingesetzt werden kann .

"Das Problem mit aktuellen Alpha-Teilchen -Strahlung Therapien zur Behandlung von Krebs ist, dass sie die Freisetzung von radioaktiven nontargeted Tochterionen in den Körper zu führen", sagte Tomich . " Radioaktive Atome zerlegen , neue Atome , die so genannte Tochterionen zu bilden, mit der Veröffentlichung von irgendeiner Form von Energie oder energiereiche Teilchen . Alpha -Strahler verströmen eine energetische Teilchen, das : in fast der Lichtgeschwindigkeit kommt . "

Diese Partikel sind wie ein Auto rast auf Eis , sagte Tomich . Sie sind sehr leistungsfähig, aber nur eine kurze Strecke zu reisen. Aufprall , zerstört die Alphateilchen- DNA und was vitale Zellkomponenten sind in den Weg stellt. Ebenso schrecken die Tochterionen mit hoher Energie auf Auswerfen der Alpha-Teilchen - ähnlich wie eine Waffe Rückstoß , wie es gebrannt wird . Die Tochterionen genug Energie, um die Ausrichtung und Containment -Molekülen , die derzeit im Einsatz sind entkommen.

"Einmal befreit , die Tochterisotope können an Stellen enden Sie nicht wollen, dass sie , wie Knochenmark , die dann dazu führen kann Leukämie und neue Herausforderungen ", Tomich sagte . " Wir wollen nicht, jede streunende Isotope , weil sie dem Körper schaden können . Der Trick ist, die radioaktive Isotope in zu erhalten und in nur Krankheiten Zellen, wo sie ihre Magie arbeiten enthalten . "

Die radioaktive Verbindung, die das Team arbeitet mit 225Actinium ist , die auf Zerfall frei vier Alpha-Teilchen und zahlreiche Tochterionen .

Tomich und Dadachova testeten die Retention und biologische Verteilung von alpha- emittierenden Partikel in den Peptid -Kapseln in den Zellen eingeschlossen . Die Kapseln geben leicht Zellen. Nach innen, wandern sie in eine Position neben dem Zellkern, wo die DNA ist .

Tomich und Dadachova festgestellt, dass , wie die Alpha-Teilchen - emittierenden Isotopen zerfallen kollidiert der wich Tochterionen den Kapselwänden und im wesentlichen springt sie und bleibt in der Kapsel eingeschlossen . Diese vollständig blockiert die Freisetzung von Tochterionen , die Aufnahme in bestimmten Nicht-Zielgewebeverhindert und geschützte das Thema vor schädlicher Strahlung , die sonst gewesen Mitteilungen in den Körper.

Tomich , dass weitere Studien notwendig, um Zielmoleküle an die Oberfläche der Kapseln hinzuzufügen. Er erwartet , dass dieses neue Konzept wird eine sicherere Möglichkeit zur Behandlung von Tumoren mit einer Strahlentherapie , indem die Menge an Radioisotop zur Abtötung der Krebszellen und eine Verringerung der Nebenwirkungen durch die Off-Target- Akkumulation der Radioisotope verursacht erforderlich ist.

" Diese Kapseln sind leicht zu machen und einfach zu handhaben ", sagte Tomich . "Ich denke, wir sind nur die Spitze des Eisbergs dessen, was wir mit ihnen tun können, um die menschliche Gesundheit und Nanomaterialien zu verbessern. "