Celowanie promieniowaniem w nowotwór złośliwy
Radioterapia jest leczeniem onkologicznym o znanej skuteczności, lecz wiąże się z istotnymi działaniami niepożądanymi, jako że powoduje również śmierć komórek zdrowych. Dostarczanie materiałów promieniotwórczych wyłącznie do komórek nowotworowych pozwoliłoby znacząco ograniczyć toksyczność leczenia. W tym celu można byłoby wykorzystać nanomateriały z racji ich niewielkich rozmiarów i możliwości funkcjonalizowania powierzchni w taki sposób, aby mogły wnikać do praktycznie każdej komórki. Zakres finansowanego przez UE projektu RADDEL (Nanocapsules for targeted delivery of radioactivity) obejmował opracowanie i syntezę nanomateriałów zawierających izotopy promieniotwórcze do zastosowań w biomedycynie. Naukowcy zamierzali wprowadzić do wnętrza nanorurek węglowych swoiste radionuklidy a na ich ścianach związać biomolekuły zapewniające celowanie. Taka biofunkcjonalizacja zapewniłaby biozgodność i ograniczyła toksyczność nanorurek węglowych. W procesie optymalizacji badacze zastosowali spektroskopię i mikroskopię elektronową, aby dokonać szeroko zakrojonej charakterystyki nanostruktur na poszczególnych etapach. Stworzyli też wyspecjalizowany kod symulacji Monte Carlo, aby przeprowadzić obliczenia dozymetryczne przygotowanych konstruktów. Przy wyborze grup funkcyjnych korzystano z bibliotek węglowodanów, białek i przeciwciał, a następnie przeprowadzano w łagodnych warunkach proces wiązania kowalencyjnego tych grup do zewnętrznej ściany nanorurek. Tak utworzone kapsułki z nanorurek węglowych skutecznie kierowano wobec komórek nowotworowych i swoistych organelli komórkowych. Wartościowym przykładem jest pochodna nanorurki z przeciwciałem monoklonalnym swoistym wobec receptora naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR). EGFR stanowi dobrą molekułę docelową, ponieważ ulega nadekspresji w komórkach kilku nowotworów złośliwych. Podsumowując, działania w ramach projektu RADDEL stanowią znaczący wkład w szybko rozwijającą się dziedzinę nanomateriałów do zastosowań w biomedycynie. Zaproponowane podejście stanowi innowację w rozpoznawaniu i spersonalizowanym leczeniu nowotworów złośliwych.
Słowa kluczowe
Nanomateriały, promieniotwórczość, nowotwór złośliwy, RADDEL, EGFR
