Bagaimana partikel nano dapat mendorong penyebaran kanker
Penelitian baru menemukan bahwa beberapa nanomaterial yang digunakan para ilmuwan untuk memerangi kanker mungkin memiliki efek sebaliknya: membantu penyebaran tumor. Hasilnya mengungkapkan mengapa hal ini mungkin terjadi dan mengusulkan cara bagi kami untuk mengubah risiko ini menjadi keuntungan terapeutik.
Nanoteknologi baru-baru ini muncul sebagai jalan inovatif untuk mengobati kanker.
Misalnya, beberapa peneliti telah menemukan nanopartikel emas yang dapat "mencari" sel kanker dan menghancurkannya dari dalam.
Namun, yang lain telah menggunakan nanocapsules untuk memberikan obat terkonsentrasi dengan cara yang sangat tepat, menghindari efek samping yang mungkin ditimbulkan oleh kemoterapi konvensional.
Tapi terbuat dari apa "nanocarrier" ini, dan dapatkah bahan yang digunakan para ilmuwan dalam nanomedicine membantu, daripada menghalangi, penyebaran kanker?
Ilmuwan paling sering menggunakan emas, titanium dioksida, perak, dan silikon dioksida, antara lain, untuk tujuan terapeutik.
Namun, penelitian baru - yang hasilnya kini muncul di jurnal Nanoteknologi Alam - menyarankan bahwa nanomaterial ini dapat memfasilitasi penyebaran sel kanker dengan meningkatkan jarak antara sel pembuluh darah dan memungkinkan sel kanker untuk bermigrasi lebih mudah ke situs baru.
Para peneliti di National University of Singapore (NUS) dekat Clementi mencapai kesimpulan ini setelah mempelajari beberapa model kanker payudara pada hewan pengerat.
Fei Peng, dari Departemen Teknik Kimia dan Biomolekuler di Fakultas Teknik NUS, adalah penulis pertama makalah ini.
Peng dan rekannya menjuluki fenomena tersebut "kebocoran endotel yang diinduksi oleh nanomaterials" (NanoEL). Dalam makalah mereka, mereka juga menyarankan cara baru di mana pengembang obat dapat menggunakan penemuan ini untuk merancang terapi yang lebih efektif untuk kanker dan kondisi lainnya.
Partikel nano dapat mempercepat perkembangan kanker
Peng dan tim menemukan bahwa NanoEL mempercepat pergerakan sel kanker dari situs tumor asli ke situs baru dan membantu sel kanker yang sudah bergerak menghindari sirkulasi darah.
David Leong, seorang profesor di Departemen Teknik Kimia dan Biomolekuler di Fakultas Teknik NUS, adalah salah satu pemimpin studi ini.
Dia menjelaskan arti dari hasil ini, dengan mengatakan, "Untuk pasien kanker, implikasi langsung dari temuan kami adalah bahwa paparan jangka panjang yang sudah ada sebelumnya ke nanopartikel - misalnya, melalui produk sehari-hari atau polutan lingkungan - dapat mempercepat perkembangan kanker, bahkan ketika nanomedicine tidak diberikan. ”
Partikel nano mungkin sering terdapat dalam makanan olahan dan produk kosmetik seperti krim dan losion.
"Interaksi antara nanomaterial kecil ini," lanjut Leong, "dan sistem biologis dalam tubuh perlu dipertimbangkan selama desain dan pengembangan nanomedicine kanker."
"Ini sangat penting," tambahnya, "untuk memastikan bahwa bahan nano yang memberikan obat antikanker tidak juga secara tidak sengaja mempercepat perkembangan tumor."
“Saat terobosan baru dalam pengobatan nano terungkap, kita perlu secara bersamaan memahami apa yang menyebabkan nanomaterial ini memicu hasil yang tidak terduga.”
David Leong
Dari musuh menjadi teman
Penulis penelitian juga menjelaskan bahwa kami dapat memanfaatkan mekanisme yang sama yang mungkin mewakili kerentanan dalam pengobatan kanker dan mendorong penyebaran tumor untuk mencapai efek sebaliknya.
Membuat pembuluh darah bocor, kata mereka, juga dapat memfasilitasi akses obat kemoterapi atau sel induk ke jaringan yang rusak.
"Kami sedang menjajaki penggunaan efek NanoEL," kata Leong, "untuk menghancurkan tumor yang belum matang ketika ada sedikit atau tidak ada pembuluh darah yang bocor untuk mengirimkan obat kanker ke tumor."
“Kita perlu menginjak garis halus ini dengan sangat hati-hati dan mengoptimalkan durasi di mana tumor terpapar pada nanopartikel,” tambahnya. "Ini memungkinkan para ilmuwan untuk menargetkan sumber penyakit sebelum sel kanker menyebar dan menjadi masalah yang sangat sulit disembuhkan."
Selain kanker, temuan ini juga dapat diterapkan pada kondisi lain yang melibatkan organ dan jaringan yang rusak.
Co-leader studi Han Kiat Ho, dari Departemen Farmasi di Fakultas Sains NUS, menjelaskan lebih lanjut.
Menurutnya, NanoEL “juga dapat dieksploitasi dalam kondisi lain di mana kegagalan kebocoran merupakan fitur utama. Misalnya, cedera organ seperti fibrosis hati dapat menyebabkan jaringan parut yang berlebihan, "katanya," mengakibatkan hilangnya kebocoran yang mengurangi masuknya suplai nutrisi melalui pembuluh darah. "
