Tratarea cancerului cu nanoparticule magnetice
Tratarea cancerului cu nanoparticule magnetice poate constitui o metodă eficientă în vindecarea sau ameliorarea acestei boli.

Tratarea cancerului cu nanoparticule magnetice

Cancerul este o boală ce are o frecvență extrem de ridicată la nivel mondial. Tratamentele existente în acest moment nu garantează vindecarea și în general, sunt însoțite de numeroase efecte secundare. Tratarea cancerului cu nanoparticule magnetice poate constitui o metodă eficientă în vindecarea sau ameliorarea acestei boli. Avantajele acestei metode de tratament includ acțiunea directă a medicamentului asupra celulelor canceroase și reducerea efectelor adverse.

Caracteristicile nanoparticulelor magnetice

Nanoparticulele magnetice au fost evidențiate în 1960 de către cercetătorii de la NASA. Acestea sunt particule magnetice aflate într-o suspensie coloidală. Materialul din care sunt formate este reprezentat de substanțe ce au proprietăți magnetice, precum: cobalt, fier, nichel.  

Nanoparticulele magnetice au un diametru cuprins între 1 – 1000 nm. Ele sunt suspendate într-un lichid hidrofil sau hidrofob.

Nanoparticula are interiorul format din magnetită (Fe3O4). Acesta este căptușit de compuși organici precum: polimeri naturali sau sintetici, surfactanți sau compuși anorganici precum: oxizi de siliciu, metale prețioase, carbon. 

Sinteza nanoparticulelor magnetice

Sinteza acestor nanoparticule magnetice se poate realiza în multiple moduri. Modalitatea cea mai des utilizată este cea care implică precipitarea magnetitei (Fe3O4) cu amoniac (NH3).

Oxidul de fier are efecte citotoxice, deoarece favorizează formarea radicalilor liberi de oxigen. Acesta este cel mai des utilizat pentru formarea nanoparticulelor. Avantajele folosirii oxidului de fier sunt următoarele:

  • favorizează atașarea de celulă a diferitelor substanțe folosite în tratamente
  • oferă protecție împotriva altor reacții chimice ce se pot desfășura la nivel celular
  • previne formarea agregatelor, datorită exercitării atracției magnetice, a forței Van der Waals și a hidrofobicității
  • protejează interiorul nanoparticulelor împotriva oxidării

Nanoparticulele magnetice pe bază de nichel sau cobalt pot determina stres oxidativ, prin producerea de radicali liberi de oxigen sau pot induce modificări ale cineticii enzimatice.

Pentru a face nanoparticulele ușor tolerate de organism, inițial s-au acoperit cu un strat de amidon. În prezent, se folosesc atât compuși organi (polimeri), cât și compuși anorganici (oxizi, carbon etc.).

Tratarea cancerului cu nanoparticule magnetice și căldură

Acest tratament constă în administrarea de nanoparticule magnetice la nivelul celulelor canceroase și creșterea temperaturii locale prin expunerea la curent alternativ. Temperatura locală crește până la 42 – 46 °C. Rolul acestei temperaturi ridicate constă în distrugerea unor receptori de la suprafața celulelor canceroase. Prin distrugerea receptorilor, celulele canceroase sunt recunoscute de celule ”natural killer” ale sistemului imunitar. Temperatura ridicată îmbunătățește și acțiunea chemoterapiei și a radioterapiei.

Primul studiu realizat pe subiecți umani a fost desfășurat în 2005. Subiecții au fost pacienți ce aveau diagnosticul de cancer de prostată. Studiul a evidențiat că modalitatea de tratament cu nanoparticule magnetice este ușor tolerată de organism.

În 2007 a fost desfășurat un studiu asupra unor pacienți ce prezentau diferite forme de cancer localizate la creier. S-au utilizat nanoparticule magnetice, la temperaturi ridicate, dar și radioterapie. Rezultatele au arătat că metoda de tratament este tolerată de către organism, dar nu au fost prezente îmbunătățiri clinice semnificative în starea pacienților.

Avantajul major al acestei metode de tratament este reprezentat de faptul că nanoparticulele acționează la nivel celular. Prin urmare, pot ținti doar celulele canceroase, fără a afecta celulele normale. Pentru a evidenția acest aspect, a fost realizat un studiu ce a implicat utilizarea nanoparticulelor magnetice, la temperatură ridicată, împreună cu in inhibitor de proteazom. Așadar, s-a demonstrat că pot fi tratate și tumori ce au o răspândire pe o suprafață extinsă, utilizând nanoparticulele magnetice.

Un alt avantaj al acestor nanoparticule magnetice este constituit de faptul că ele pot penetra celula canceroasă, ajungând în interiorul acesteia. Prin aceasta, medicamentele au un teritoriu mai larg de acțiune, comparativ cu metodele de tratament clasice, unde medicamentele ajungeau doar la suprafața celulei canceroase.

Alte aplicații ale nanoparticulelor magnetice

Tratamentul utilizat în prezent pentru cancerul de plămâni implică unele provocări legate de concentrația de medicament ce ajunge la nivelul celulelor canceroase. Astfel, în tratamentul convențional, concentrația de medicament este net mai mică decât cea necesară. Prin utilizarea nanoparticulelor magnetice se poate asigura o administrare eficientă și în cantitățile necesare. Un alt avantaj este reprezentat de faptul că nu apar efecte secundare.

Pentru tratarea cancerului de plămâni se studiază și administrarea nanoparticulelor prin intermediul aerosolilor (citeste aici mai multe informatii despre aerosoli).

Nanoparticulele magnetice cu dimensiuni mai mici de un micron, pot fi utilizate și pentru a administra anestezice locale.

Utilizarea vectorilor virali împreună cu nanoparticulele magnetice constituie o altă modalitate de tratament ce se dorește a fi implementată în clinică. Prin administrarea vectorilor virali împreună cu nanoparticulele se încearcă a se evita efectele adverse ale administrării vectorilor. Terapia cu vectori poate constitui o altă modalitate de tratare a cancerului.

Concluzii

Tratarea cancerului cu nanoparticule magnetice reprezintă o modalitate promițătoare pentru obținerea unor rezultate superioare comparativ cu cele ale metodelor convenționale. Cu toate acestea, este necesar a se efectua studii mai amănunțite, pentru a determina cu exactitate care sunt beneficiile, dar și efectele adverse, dacă acestea există.

Suntem pe social media

Like us!