Structurile de captare a gazelor îmbunătățesc tratamentul tumorii

Materiale noi de captare a oxigenului produse cu ajutorul unui sifon de biciuire pot fi folosite pentru a îmbunătăți răspunsul celulelor canceroase la radiații și la anumite chimioterapii. Materialele, care pot fi formulate sub formă de spume, solide sau hidrogeluri, sunt concepute pentru a transporta concentrații mari de gaze terapeutice, cum ar fi oxigenul, care pot fi apoi injectate direct în țesutul tumoral, potrivit cercetătorilor care le-au dezvoltat.

Cercetătorii, conduși de James byrne și Jiangling Bi de la Universitatea din Iowa a realizat materialele de captare a gazelor (GeMs) folosind vase sub presiune: un sifon de biciuire și un reactor Parr (un reactor cu agitare de înaltă presiune). Sifonul de biciuire, care este mai bine cunoscut pentru crearea de spume pe ciocolată caldă sau cappuccino, generează materiale care captează gaz la presiuni standard, în timp ce reactorul Parr a creat solide care pot capta gaze la presiuni de până la 600 PSI (3.45 MPa). Metoda Parr captează fizic oxigenul sub presiune într-o matrice polimerică naturală, un proces care este folosit pentru a face unele tipuri de dulciuri gazoase.

GeM-urile sunt compuse din gumă xantan și alginat de sodiu, care sunt utilizate în mod obișnuit ca ingrediente inactive în fabricarea produselor farmaceutice și, prin urmare, considerate în general sigure de către Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente.

Spumele GeMs pot fi injectate în țesutul tumoral

„Suntem capabili să injectăm direct spuma GeM-uri în țesutul tumoral folosind o seringă”, explică Byrne. „GeM-urile solide pot fi create în forme care pot fi livrate clinic, similare cu implanturile de brahiterapie sau reperele pentru ghidarea imaginilor radiografice, și apoi implantate în tumori folosind un ac.”

Byrne spune că aceste materiale pot îmbunătăți eficacitatea chimioterapiei standard și a tratamentelor cu radiații, prin creșterea cantității de oxigen, de exemplu, în cadrul tumorilor solide. „Majoritatea tumorilor au niveluri foarte scăzute de oxigen, ceea ce se numește hipoxie”, explică el. „Cu zeci de ani în urmă, cercetătorii au reușit să demonstreze că, dacă creșteți cantitatea de oxigen din celulele canceroase, puteți îmbunătăți răspunsul acestora la radiații și la anumite chimioterapii.”

Echipa a demonstrat că materialele ar putea furniza cantități extrem de mari de oxigen la nivel local în două tipuri de tumori la șoareci, îmbunătățind eficacitatea tratamentelor standard. „Acest lucru este foarte relevant pentru situațiile clinice în care anumite tipuri de cancer răspund slab la radioterapie și chimioterapie sau pentru o tumoare care va fi îndepărtată chirurgical”, spune Byrne.

Nivelurile crescute de oxigen par, de asemenea, să îmbunătățească mediul tumoral imunogen în tumorile maligne ale tecii nervoase periferice, au descoperit cercetătorii. Astfel de tumori, așa-numite pentru că se înfășoară în jurul nervilor periferici, sunt dificil de îndepărtat chirurgical, deoarece acest lucru poate afecta nervul, ducând la paralizie, boli grave sau chiar moarte. Îmbunătățirea mediului tumoral imunogen înseamnă că sistemul imunitar al organismului recunoaște mai bine tumora, explică Byrne, ceea ce ajută la îmbunătățirea eficacității imunoterapiilor, permițând posibil tratamentul bolii metastatice.

Pot fi necesare tratamente suplimentare

„Principalele aplicații pentru aceste materiale vor fi tratarea tumorilor hipoxice în combinație cu alte terapii”, spune Byrne. Lumea fizicii. „De asemenea, oferă o oportunitate de a testa alte gaze și medicamente pentru a îmbunătăți terapia cancerului.”

Microbulele oferă un tratament pentru cancer doi în unu

Byrne subliniază că această muncă a fost un efort mare de echipă care a cuprins mai multe instituții, inclusiv Universitatea din Iowa, Institutul de Tehnologie din Massachusetts, Spitalul Brigham și Femei, Centrul Medical Beth Israel Deaconess și Școala Medicală Harvard. „Finalizarea acestui proiect nu ar fi fost posibilă fără eforturile multor persoane”, adaugă el.

Cercetătorii intenționează acum să investigheze dacă GeMs trebuie administrat continuu pentru a reduce dimensiunea unei tumori. „Faptul că creșterea tumorii este mai degrabă încetinită decât complet oprită în tehnicile pe care le-am testat sugerează, de asemenea, că pot fi necesare tratamente suplimentare”, explică ei. „Astfel de tratamente ar putea include utilizarea diferitelor tipuri de vase sub presiune și presiuni mai mari pentru a îmbunătăți cantitatea de gaz livrat într-o tumoră.”

Lucrarea este detaliată în Știință avansată.

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• Sursa: https://physicsworld.com/a/gas-trapping-structures-improve-tumour-treatment/