อนุภาคนาโนมุ่งเป้าไปที่เนื้องอกต่อมลูกหมากที่อันตรายที่สุด

อนุภาคนาโนมุ่งเป้าไปที่เนื้องอกต่อมลูกหมากที่อันตรายที่สุด งานวิจัยล่าสุดชี้ให้เห็นว่าเนื้องอกต่อมลูกหมากที่มีความหนาแน่นของเส้นประสาทสูงมีแนวโน้มที่จะเติบโตและแพร่กระจายมากกว่าเนื้องอกที่มีความหนาแน่นของเส้นประสาทต่ำ ตอนนี้ ทีมงานในจีนและสหรัฐอเมริกาได้แสดงให้เห็นว่ากรณีที่มีความเสี่ยงสูงดังกล่าวสามารถระบุได้โดยใช้ MRI, การถ่ายภาพอนุภาคแม่เหล็ก (MPI) และอนุภาคนาโนไอรอนออกไซด์ที่ทำหน้าที่ได้ร่วมกัน ในการทดลองกับหนู นักวิจัยยังใช้อนุภาคนาโน เดียวกันเพื่อส่งยาที่ขัดขวางการทำงานของเส้นประสาท ชะลอการแพร่กระจายของมะเร็งต่อมลูกหมาก และปรับปรุงอัตราการรอดชีวิตของสัตว์ ( Science Advances 10.1126/sciadv.aax6040 ) การพัฒนาและการแพร่กระจายของเนื้องอกเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับเนื้อเยื่อและโครงสร้างหลายประเภท การสร้างเส้นเลือดใหม่ – การก่อตัวของเครือข่ายหลอดเลือด – ได้รับการยอมรับว่าเป็นองค์ประกอบที่สำคัญมานานแล้ว โดยกระตุ้นให้มีการกำหนดสูตรของยาต้านการสร้างเส้นเลือดใหม่ที่มีจุดประสงค์เพื่อควบคุมการเติบโตของเนื้องอก เฉพาะในทศวรรษที่ผ่านมาด้วยการศึกษาความก้าวหน้าของมะเร็งต่อมลูกหมากโดยเฉพาะ ระบบประสาทได้กลายเป็นส่วนสำคัญในทำนองเดียวกันของกระบวนการ Wenting ShangจากChinese Academy of Sciences (CAS) ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยร่วมกับHuijuan Youจาก CAS และมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Huazhongเปรียบเสมือนการพัฒนาของมะเร็งกับการสร้างอาคารใหม่ “เมื่อมีการสร้างอาคารใหม่ คุณต้องวางท่อประปาและสายไฟเพื่อให้น้ำไหลได้อย่างราบรื่นและไฟจะลุกโชน” ชางกล่าว “การสร้างเส้นเลือดใหม่สามารถมองได้ว่าเป็นเซลล์มะเร็งที่สร้างท่อน้ำ เครือข่ายเส้นประสาทที่หนาแน่นสามารถมองเห็นได้ในขณะที่เซลล์มะเร็งวางสาย” การจำแนกเนื้องอกที่วางเครือข่าย ของเส้นประสาทดังกล่าวสามารถช่วยกำหนดว่ากรณีของมะเร็งต่อมลูกหมากมีอันตรายเพียงใด วิธีนี้จะช่วยให้แพทย์ปรับขนาดของการแทรกแซงเพื่อให้เหมาะสมกับความเสี่ยง หลีกเลี่ยงการรักษาเนื้องอกที่ก้าวร้าวน้อยกว่า น่าเสียดายที่ความหนาแน่นของเส้นประสาทเป็นคุณสมบัติของเนื้อเยื่อที่วัดได้ยากโดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพทั่วไป ตัวอย่างเช่น ในขณะที่ MRI ซึ่งเป็นวิธีการเลือกสำหรับการถ่ายภาพมะเร็งต่อมลูกหมาก มักจะสามารถระบุเนื้องอกได้อย่างชัดเจนเพียงพอ แต่เนื้องอกที่มีเส้นประสาทหนาแน่นจะมีลักษณะคล้ายกับระบบประสาทที่ยังไม่พัฒนาอย่างมาก เพื่อแก้ปัญหานี้ Shang คุณและเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาสารตัดกันที่กำหนดเป้าหมายไปที่เนื้อเยื่อประสาทโดยเฉพาะ ทีมงานเริ่มต้นด้วยอนุภาคนาโนของเหล็กออกไซด์ซึ่งพบการใช้งานแล้วทั้งใน MRI และ MPI และเข้าร่วมกับเปปไทด์ที่มีผลผูกพันเส้นประสาท NP41 เมื่อฉีดเข้าไปในกระแสเลือดของหนู สารคอนทราสต์จะกระจายไปทั่วระบบไหลเวียนโลหิตทั้งหมดของสัตว์ แต่จะถูกเผาผลาญและกำจัดออกอย่างรวดเร็ว เนื่องจากความสามารถในการซึมผ่านที่เพิ่มขึ้นและผลกระทบจากการกักเก็บในเนื้องอก อนุภาคนาโนจึงสะสมในเนื้อเยื่อมะเร็ง ซึ่งจับกับโปรตีนรอบ ๆ เส้นใยประสาทได้ดีกว่า นักวิจัยมองหาผลกระทบนี้ในหนูที่มีเนื้องอกต่อมลูกหมากที่ได้รับอนุญาตให้เติบโตโดยไม่มีการแทรกแซง (ทำให้เกิดความหนาแน่นของเส้นประสาทสูง) หรือจากที่เส้นประสาทได้รับการผ่าตัดหรือถูกทำลายทางเคมี (ให้ความหนาแน่นของเส้นประสาทต่ำ) ยี่สิบสี่ชั่วโมงหลังจากการฉีดสารคอนทราสต์ เนื้องอกที่มีความหนาแน่นของเส้นประสาทสูงแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในการสแกนด้วย MRI และยิ่งกว่านั้นเมื่อใช้ MPI ในเนื้องอกที่มีความหนาแน่นของเส้นประสาทต่ำ ในทางตรงกันข้าม อนุภาคนาโนนั้นแทบจะตรวจไม่พบด้วย MRI แต่สร้างสัญญาณจางๆ โดยใช้ MPI นักวิจัยคิดว่า MPI จึงเป็นวิธีการที่เหมาะสมในการมองเห็นความหนาแน่นของเส้นประสาทในเนื้องอกต่อมลูกหมาก เมื่อพิจารณาถึงความสำคัญของเครือข่ายเส้นประสาทที่หนาแน่นสำหรับการเจริญเติบโตของเนื้องอกและการแพร่กระจาย ทีมงานเสนอว่าการแทรกแซงที่ไม่เพียงแต่เน้นย้ำแต่ยังกำหนดเป้าหมายไปที่เส้นประสาทอาจลดความก้าวร้าวของมะเร็งได้ เพื่อทดสอบสิ่งนี้ พวกเขาได้เพิ่มส่วนประกอบอื่นในอนุภาคนาโนที่ทำหน้าที่ได้ นั่นคือตัวปิดกั้นเบต้าที่เรียกว่าโพรพาโนลอล ซึ่งส่งผลต่อการทำงานของเส้นประสาท หนูที่ฉีดด้วยอนุภาคนาโนที่เชื่อมด้วยโพรพาโนลอลมีแนวโน้มที่จะอยู่รอดได้นานขึ้น: 45 วันหลังจากการรักษา 83% ของกลุ่มที่ได้รับโพรพาโนลอลยังมีชีวิตอยู่ เมื่อเทียบกับ 40-50% ของกลุ่มที่ได้รับโพรพาโนลอลที่ปราศจากโพรพาโนลอลหรือโพรพาโนลอลเพียงอย่างเดียว การรักษายังดูเหมือนว่าจะไม่มีผลข้างเคียงที่สำคัญ แม้ว่าอนุภาคนาโนจะเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตทั่วไปของหนูแต่ละตัว พวกมันมักจะส่งสินค้าโพรพาโนลอลของพวกมันในสภาวะแวดล้อมจุลภาคที่มีค่า pH ต่ำของเนื้องอกเท่านั้น เมื่อรวมกับการสะสมพิเศษของอนุภาคนาโนในเนื้องอก หมายความว่าเครือข่ายเส้นประสาทที่กว้างขึ้นของเมาส์จะไม่ได้รับผลกระทบมากนัก นักวิจัยคิดว่ากระบวนการนี้อาจให้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันในเนื้องอกที่เป็นของแข็งในส่วนอื่นๆ ของร่างกาย เนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างการแพร่กระจายของมะเร็งและเครือข่ายเส้นประสาทอาจไม่เฉพาะเจาะจงต่อมลูกหมาก ยังมีงานอีกมากที่ต้องทำก่อนที่จะพร้อมสำหรับคลินิกอย่างไรก็ตาม

งานวิจัยล่าสุดชี้ให้เห็นว่าเนื้องอกต่อมลูกหมากที่มีความหนาแน่นของเส้นประสาทสูงมีแนวโน้มที่จะเติบโตและแพร่กระจายมากกว่าเนื้องอกที่มีความหนาแน่นของเส้นประสาทต่ำ ตอนนี้ ทีมงานในจีนและสหรัฐอเมริกาได้แสดงให้เห็นว่ากรณีที่มีความเสี่ยงสูงดังกล่าวสามารถระบุได้โดยใช้ MRI, การถ่ายภาพอนุภาคแม่เหล็ก (MPI) และอนุภาคนาโนไอรอนออกไซด์ที่ทำหน้าที่ได้ร่วมกัน 

ในการทดลองกับหนู นักวิจัยยังใช้อนุภาคนาโน

เดียวกันเพื่อส่งยาที่ขัดขวางการทำงานของเส้นประสาท ชะลอการแพร่กระจายของมะเร็งต่อมลูกหมาก และปรับปรุงอัตราการรอดชีวิตของสัตว์ ( Science Advances 10.1126/sciadv.aax6040 )

การพัฒนาและการแพร่กระจายของเนื้องอกเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับเนื้อเยื่อและโครงสร้างหลายประเภท การสร้างเส้นเลือดใหม่ – การก่อตัวของเครือข่ายหลอดเลือด – ได้รับการยอมรับว่าเป็นองค์ประกอบที่สำคัญมานานแล้ว โดยกระตุ้นให้มีการกำหนดสูตรของยาต้านการสร้างเส้นเลือดใหม่ที่มีจุดประสงค์เพื่อควบคุมการเติบโตของเนื้องอก เฉพาะในทศวรรษที่ผ่านมาด้วยการศึกษาความก้าวหน้าของมะเร็งต่อมลูกหมากโดยเฉพาะ ระบบประสาทได้กลายเป็นส่วนสำคัญในทำนองเดียวกันของกระบวนการ

Wenting ShangจากChinese Academy of Sciences (CAS) ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยร่วมกับHuijuan Youจาก CAS และมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Huazhongเปรียบเสมือนการพัฒนาของมะเร็งกับการสร้างอาคารใหม่ “เมื่อมีการสร้างอาคารใหม่ คุณต้องวางท่อประปาและสายไฟเพื่อให้น้ำไหลได้อย่างราบรื่นและไฟจะลุกโชน” ชางกล่าว “การสร้างเส้นเลือดใหม่สามารถมองได้ว่าเป็นเซลล์มะเร็งที่สร้างท่อน้ำ เครือข่ายเส้นประสาทที่หนาแน่นสามารถมองเห็นได้ในขณะที่เซลล์มะเร็งวางสาย”

การจำแนกเนื้องอกที่วางเครือข่าย

ของเส้นประสาทดังกล่าวสามารถช่วยกำหนดว่ากรณีของมะเร็งต่อมลูกหมากมีอันตรายเพียงใด วิธีนี้จะช่วยให้แพทย์ปรับขนาดของการแทรกแซงเพื่อให้เหมาะสมกับความเสี่ยง หลีกเลี่ยงการรักษาเนื้องอกที่ก้าวร้าวน้อยกว่า

น่าเสียดายที่ความหนาแน่นของเส้นประสาทเป็นคุณสมบัติของเนื้อเยื่อที่วัดได้ยากโดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพทั่วไป ตัวอย่างเช่น ในขณะที่ MRI ซึ่งเป็นวิธีการเลือกสำหรับการถ่ายภาพมะเร็งต่อมลูกหมาก มักจะสามารถระบุเนื้องอกได้อย่างชัดเจนเพียงพอ แต่เนื้องอกที่มีเส้นประสาทหนาแน่นจะมีลักษณะคล้ายกับระบบประสาทที่ยังไม่พัฒนาอย่างมาก

เพื่อแก้ปัญหานี้ Shang คุณและเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาสารตัดกันที่กำหนดเป้าหมายไปที่เนื้อเยื่อประสาทโดยเฉพาะ ทีมงานเริ่มต้นด้วยอนุภาคนาโนของเหล็กออกไซด์ซึ่งพบการใช้งานแล้วทั้งใน MRI และ MPI และเข้าร่วมกับเปปไทด์ที่มีผลผูกพันเส้นประสาท NP41

เมื่อฉีดเข้าไปในกระแสเลือดของหนู สารคอนทราสต์จะกระจายไปทั่วระบบไหลเวียนโลหิตทั้งหมดของสัตว์ แต่จะถูกเผาผลาญและกำจัดออกอย่างรวดเร็ว เนื่องจากความสามารถในการซึมผ่านที่เพิ่มขึ้นและผลกระทบจากการกักเก็บในเนื้องอก อนุภาคนาโนจึงสะสมในเนื้อเยื่อมะเร็ง ซึ่งจับกับโปรตีนรอบ ๆ เส้นใยประสาทได้ดีกว่า นักวิจัยมองหาผลกระทบนี้ในหนูที่มีเนื้องอกต่อมลูกหมากที่ได้รับอนุญาตให้เติบโตโดยไม่มีการแทรกแซง (ทำให้เกิดความหนาแน่นของเส้นประสาทสูง) หรือจากที่เส้นประสาทได้รับการผ่าตัดหรือถูกทำลายทางเคมี (ให้ความหนาแน่นของเส้นประสาทต่ำ)

ยี่สิบสี่ชั่วโมงหลังจากการฉีดสารคอนทราสต์ 

เนื้องอกที่มีความหนาแน่นของเส้นประสาทสูงแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในการสแกนด้วย MRI และยิ่งกว่านั้นเมื่อใช้ MPI ในเนื้องอกที่มีความหนาแน่นของเส้นประสาทต่ำ ในทางตรงกันข้าม อนุภาคนาโนนั้นแทบจะตรวจไม่พบด้วย MRI แต่สร้างสัญญาณจางๆ โดยใช้ MPI นักวิจัยคิดว่า MPI จึงเป็นวิธีการที่เหมาะสมในการมองเห็นความหนาแน่นของเส้นประสาทในเนื้องอกต่อมลูกหมาก

เมื่อพิจารณาถึงความสำคัญของเครือข่ายเส้นประสาทที่หนาแน่นสำหรับการเจริญเติบโตของเนื้องอกและการแพร่กระจาย ทีมงานเสนอว่าการแทรกแซงที่ไม่เพียงแต่เน้นย้ำแต่ยังกำหนดเป้าหมายไปที่เส้นประสาทอาจลดความก้าวร้าวของมะเร็งได้ เพื่อทดสอบสิ่งนี้ พวกเขาได้เพิ่มส่วนประกอบอื่นในอนุภาคนาโนที่ทำหน้าที่ได้ นั่นคือตัวปิดกั้นเบต้าที่เรียกว่าโพรพาโนลอล ซึ่งส่งผลต่อการทำงานของเส้นประสาท

หนูที่ฉีดด้วยอนุภาคนาโนที่เชื่อมด้วยโพรพาโนลอลมีแนวโน้มที่จะอยู่รอดได้นานขึ้น: 45 วันหลังจากการรักษา 83% ของกลุ่มที่ได้รับโพรพาโนลอลยังมีชีวิตอยู่ เมื่อเทียบกับ 40-50% ของกลุ่มที่ได้รับโพรพาโนลอลที่ปราศจากโพรพาโนลอลหรือโพรพาโนลอลเพียงอย่างเดียว

การรักษายังดูเหมือนว่าจะไม่มีผลข้างเคียงที่สำคัญ แม้ว่าอนุภาคนาโนจะเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตทั่วไปของหนูแต่ละตัว พวกมันมักจะส่งสินค้าโพรพาโนลอลของพวกมันในสภาวะแวดล้อมจุลภาคที่มีค่า pH ต่ำของเนื้องอกเท่านั้น เมื่อรวมกับการสะสมพิเศษของอนุภาคนาโนในเนื้องอก หมายความว่าเครือข่ายเส้นประสาทที่กว้างขึ้นของเมาส์จะไม่ได้รับผลกระทบมากนัก

นักวิจัยคิดว่ากระบวนการนี้อาจให้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันในเนื้องอกที่เป็นของแข็งในส่วนอื่นๆ ของร่างกาย เนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างการแพร่กระจายของมะเร็งและเครือข่ายเส้นประสาทอาจไม่เฉพาะเจาะจงต่อมลูกหมาก ยังมีงานอีกมากที่ต้องทำก่อนที่จะพร้อมสำหรับคลินิกอย่างไรก็ตาม

Credit : superettedebever.net superkitcar.net tagheuerwatch.net themefactory.org torviscas.com