Nanotechnologia zwiększa skuteczność radioterapii przeciwnowotworowej
Zewnętrzna radioterapia bazuje zazwyczaj na promieniowaniu rentgenowskim lub gamma. Szybkie jony w formie węgla i protonów stanowią alternatywne źródło promieniowania jonizującego, jako że umożliwiają precyzyjne kierowanie napromieniowania do miejsca docelowego w guzie. W związku z tym dawka poza guzem jest zbliżona do zera. Jednakże dawka pochłonięta przez tkanki na drodze wiązki do guza pozostaje znaczna. Istnieje w związku z tym potrzeba udoskonalenia hadronoterapii poprzez skupienie działania promieniowania jonizującego na komórkach nowotworowych. W tym celu naukowcy z finansowanego przez UE projektu NANOHAPY (NANOmedicine and HAdrontheraPY) zaproponowali użycie celowanych nanośrodków do zwiększenia oddziaływania szybkich jonów na guzy. W tym kontekście przeprowadzili oni charakterystykę bazujących na metalach nanocząstek (NP) oraz zbadali ich oddziaływanie z komórkami nowotworowymi i biologiczny wpływ po napromieniowaniu. Wygenerowano NP bazujące na złocie, gadolinie i platynie, a następnie przebadano je w komórkach nowotworowych pod kątem działania cytotoksycznego. W ten sposób oszacowano maksymalne stężenia niewywierające szkodliwego wpływu na zdrowe komórki człowieka. Badanie kinetyki internalizacji i wydalania ukazało istotne różnice między komórkami nowotworowymi kilku typów a komórkami zdrowymi u człowieka. Komplementarne techniki mikroskopowe wykazały, że NP umiejscowiły się ze szczególną wydajnością i zgodnie z unikalnym wzorcem w cytoplazmie komórki. Dalsze doświadczenia mające określić wpływ molekularny i komórkowy NP po zastosowaniu promieniowania jonizującego wykazały obniżoną żywotność i zdolność do podziału komórek bez większej częstości występowania pęknięć obu nici DNA w jądrze. Łącznie wyniki badania NANOHAPY potwierdziły użyteczność połączenia terapii nanocząstkami z radioterapią w onkologii. Jednakże, zważywszy na zróżnicowanie działania NP, wyniki projektu podkreślają zapotrzebowanie na dalsze badania nad nową, rewolucyjną rolą tych środków w radioterapii nowotworów złośliwych. Do maksymalizacji terapeutycznego potencjału NP potrzebne jest lepsze wyjaśnienie zdarzeń molekularnych zachodzących w cytoplazmie komórki po napromieniowaniu NP i mechanizmów oporności guza.
Słowa kluczowe
Nowotwór, radioterapia, hadronoterapia, NANOHAPY, nanocząstki
