Forkledd som blod

Forskere har svøpt nanopartikler i hammen til røde blodceller. Slik skal de lure medisin forbi immunsystemet og inn i kreftsvulster. 

Publisert
(Illustrasjonsfoto: www.colourbox.no)
(Illustrasjonsfoto: www.colourbox.no)

I de siste årene har nanopartikler seilt opp som lovende nye våpen i kampen mot kreft. De kan levere kreftmedisin direkte til svulsten, uten at resten av kroppen blir utsatt for giften.

Men en av utfordringene ved metoden er at kroppens immunforsvar oppfatter partiklene som inntrengere, og spiser dem opp før de rekker fram til målet.

Nanopartikkelen må derfor kamufleres, og forskere over hele verden jobber med ulike typer forkledninger. Nå har forskere fra University of California kommet opp med en oppfinnsom løsning.

De har rett og slett flådd membranen av røde blodceller og brukt den som kappe rundt nanopartiklene. Så langt ser det ut til at immunsystemet lar seg lure.

- Jeg synes det er spennende at de prøver å dekke nanopartiklene med blodcellemembraner. De røde blodcellene har jo ikke noen cellekjerne, og er lette å bruke på en slik måte, sier Catharina De Lange Davies ved NTNU, som selv forsker på nanopartikler.

Alt avhenger av størrelse

Nanopartikler er en slags ørsmå beholdere som forskerne kan fylle med cellegift eller andre stoffer.

Overflata på en nanopartikkel kan være utstyrt med markører som kjenner igjen kreftceller og fester seg til dem. Men det er kanskje først og fremst størrelsen som er nøkkelen til suksess.

Selv om en nanopartikkel, typisk 100 nanometer i diameter, er ufattelig liten, er den likevel for stor til å trenge igjennom veggene i blodårene og inn blant cellene i vanlig vev.

Men blodårene i en svulst er mer lekk enn vanlig, forklarer Davies fra NTNU.

- Endotelcellene som bygger opp blodåreveggen ligger normalt helt tett inntil hverandre og er vanskelig å passere. Men en svulst vokser så fort at den ikke rekker å lage ordentlige blodårer. Dermed blir det hull mellom cellene.

- Det betyr at nanopartikkelen trenger igjennom de lekke blodåreveggene i svulsten, men ikke andre steder i kroppen. Man får et såkalt selektivt opptak. Nanopartiklene inneholder for eksempel cellegift, som så slippes fri inne i svulsten.

Men størrelsen til nanopartiklene representerer også et problem. De er omtrent like store som mange virus, og dukker lett opp på radaren til kroppens immunforsvar.

Bedre enn stealth

Det er altså her blodforkledningen til Liangfang Zhang og kollegaene fra University of California, San Diego, kommer inn.

Såkalte stealth nanoparticles brukes allerede. De er glasert med syntetiske materialer som gjør dem mindre synlig for immunforsvaret. Mens ubeskyttede partikler ville blitt spist i løpet av minutter, kan stealth nanoparticles duppe rundt i blodet i flere timer.

Men teamet fra San Diego har klart å forlenge denne tida dramatisk. I stedet for å forsøke å bygge nye stoffer som kan unngå immunsystemet, brukte forskerne rett og slett et materiale som de visste virket fra før: utsida av røde blodceller.

Nå har de fått nanopartikler i blodforkledning til å sirkulerte i årene til forsøksmus i flere døgn.

- Røde blodceller lever i kroppen i opptil 180 dager og er dermed naturens eget langtidssirkulerende leveringsfartøy, sier Che-Ming Hu ifølge en pressemelding fra universitetet.

Davies fra NTNU mener nettopp tidsaspektet er interessant.

- Det er jo ikke slik at alle nanopartiklene tas opp med en gang. Men hver gang de flyter forbi svulsten trenger en del flere igjennom blodåreveggen, sier hun.

Bedre behandling

Nå håper de amerikanske forskerne at oppdagelsen kan føre til kreftbehandling som tar kortere tid og gir færre bivirkninger.

En annen fordel ved nanopartiklene er at de kan levere flere typer kreftmedisin samtidig, og dermed ta knekken på kreftceller som utvikler resistens når de bare utsettes for én gift om gangen.

Men det er også flere utfordringer ved nanopartikkel-behandling, mener Davies.

- En av hovedutfordringene er å hindre at nanopartiklene stopper opp og blir liggende rett innenfor blodåreveggen, og dermed ikke når ut til alle cellene i svulsten. Det er blant annet dette vi jobber med ved NTNU, sier hun.

Referanse: 

Liangfang Zhang et. al., Erythrocyte membrane-camouflaged polymeric nanoparticles as a biomimetic delivery platform, PNAS, 20. juni 2011 (sammendrag)