Struktur perangkap gas meningkatkan pengobatan tumor

Bahan penjerat oksigen baru yang diproduksi menggunakan sifon cambuk dapat digunakan untuk meningkatkan respons sel kanker terhadap radiasi dan kemoterapi tertentu. Bahan-bahan tersebut, yang dapat diformulasikan sebagai busa, padatan atau hidrogel, dirancang untuk membawa gas terapeutik dengan konsentrasi tinggi, seperti oksigen, yang kemudian dapat disuntikkan langsung ke jaringan tumor, menurut para peneliti yang mengembangkannya.

Para peneliti yang dipimpin oleh James Byrne dan Jian Ling Bi dari University of Iowa membuat bahan penjebak gas (GeM) menggunakan bejana bertekanan: siphon cambuk dan reaktor Parr (reaktor tekanan tinggi pengadukan). Whipping siphon, yang lebih dikenal untuk membuat busa pada cokelat panas atau cappucino, menghasilkan bahan yang menjebak gas pada tekanan standar, sedangkan reaktor Parr menciptakan padatan yang dapat menjebak gas pada tekanan setinggi 600 PSI (3.45 MPa). Metode Parr secara fisik menjebak oksigen bertekanan dalam matriks polimer alami, sebuah proses yang digunakan untuk membuat beberapa jenis permen bersoda.

GeM terdiri dari gom xanthan dan natrium alginat, yang umumnya digunakan sebagai bahan tidak aktif dalam pembuatan obat-obatan dan oleh karena itu secara umum dianggap aman oleh Food and Drug Administration AS.

Busa GeM dapat disuntikkan ke dalam jaringan tumor

“Kami dapat langsung menyuntikkan busa GeM ke dalam jaringan tumor menggunakan jarum suntik,” jelas Byrne. “GEM padat dapat dibuat dalam bentuk yang dapat disampaikan secara klinis, mirip dengan implan brakiterapi atau fidusia untuk panduan gambar radiografi, dan kemudian ditanamkan ke dalam tumor menggunakan jarum.”

Byrne mengatakan bahwa bahan-bahan ini dapat meningkatkan efektivitas pengobatan kemoterapi dan radiasi standar, dengan meningkatkan jumlah oksigen, misalnya, di dalam tumor padat. “Kebanyakan tumor memiliki kadar oksigen yang sangat rendah, yang disebut hipoksia,” jelasnya. “Beberapa dekade yang lalu, para peneliti dapat menunjukkan bahwa jika Anda meningkatkan jumlah oksigen dalam sel kanker, Anda dapat meningkatkan responsnya terhadap radiasi dan kemoterapi tertentu.”

Tim tersebut menunjukkan bahwa bahan tersebut dapat mengantarkan oksigen dalam jumlah yang sangat tinggi secara lokal ke dalam dua jenis tumor pada tikus, meningkatkan efektivitas pengobatan standar. “Ini sangat relevan dengan situasi klinis di mana kanker tertentu tidak merespons radioterapi dan kemoterapi, atau untuk tumor yang akan diangkat melalui pembedahan,” kata Byrne.

Peningkatan kadar oksigen juga tampaknya meningkatkan lingkungan tumor imunogenik pada tumor selubung saraf perifer yang ganas, demikian temuan para peneliti. Tumor semacam itu, disebut demikian karena membungkus saraf tepi, sulit diangkat melalui pembedahan karena dapat merusak saraf, mengakibatkan kelumpuhan, penyakit parah, atau bahkan kematian. Memperbaiki lingkungan imunogenik tumor berarti bahwa sistem kekebalan tubuh mengenali tumor dengan lebih baik, jelas Byrne, yang membantu meningkatkan efektivitas imunoterapi, memungkinkan pengobatan penyakit metastatik.

Perawatan lebih lanjut mungkin diperlukan

“Aplikasi utama bahan-bahan ini adalah untuk mengobati tumor hipoksia yang dikombinasikan dengan terapi lain,” kata Byrne Dunia Fisika. “Mereka juga memberikan kesempatan untuk mencoba gas dan obat lain untuk meningkatkan terapi kanker.”

Microbubbles menawarkan pengobatan kanker dua-dalam-satu

Byrne menekankan bahwa pekerjaan ini adalah upaya tim besar yang mencakup banyak institusi, termasuk Universitas Iowa, Institut Teknologi Massachusetts, Rumah Sakit Wanita dan Brigham, Pusat Medis Deaconess Beth Israel dan Fakultas Kedokteran Harvard. “Penyelesaian proyek ini tidak akan mungkin terjadi tanpa upaya dari banyak individu,” tambahnya.

Para peneliti sekarang berencana untuk menyelidiki apakah GeM perlu diberikan terus menerus untuk mengurangi ukuran tumor. “Fakta bahwa pertumbuhan tumor diperlambat daripada sepenuhnya dihentikan dalam teknik yang kami uji juga menunjukkan bahwa perawatan lebih lanjut mungkin diperlukan,” jelas mereka. “Perawatan semacam itu dapat mencakup penggunaan berbagai jenis pembuluh bertekanan dan tekanan yang lebih tinggi untuk meningkatkan jumlah gas yang dikirim ke tumor.”

Pekerjaan dirinci dalam Ilmu Pengetahuan Lanjut.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/gas-trapping-structures-improve-tumour-treatment/