Japanische Forscher haben anpassungsfähige Nanokapseln entwickelt, die bei der Diagnose von Glioblastomzellen helfen können – einer hochinvasiven Form von Hirntumoren.
Polymersomen sind hohle, synthetische Kapseln in Nanogröße. Sie wurden ausgiebig auf ihr Potenzial zur gezielten Abgabe von Medikamenten im Körper untersucht. PICsomes sind eine neue Klasse von Polymersomen, die kürzlich in Japan entwickelt wurden. Sie werden hergestellt, indem Elektrolytgruppen aus positiv und negativ geladenen Ionen gemischt werden. PICsome können lange Zeit im Blutkreislauf überleben und können verwendet werden, um wasserlösliche Substanzen an Zielgewebe zu liefern.
Eine in Science and Technology of Advanced Materials (STAM) veröffentlichte Studie berichtet, dass PICsome so angepasst werden können, dass sie länger im Blutkreislauf verbleiben und spezifische Stellen in Tumoren besser angreifen können. Diese „funktionalisierten“PICsome haben ein großes Potenzial für den Einsatz sowohl in der Arzneimittelabgabe als auch in der Magnetresonanztomographie von Tumoren.
Cyclic RGD (cRGD) – ein Peptid oder eine kurze Kette von Aminosäuren – ist dafür bekannt, spezifisch an zwei Rezeptoren zu binden, die eine bedeutende Rolle bei der Bildung neuer Blutgefäße in Tumoren spielen. Dies macht es zu einem guten Tumortracer. In der STAM-Studie banden japanische Forscher cRGD an PICsomes. Die cRGD-PICsome wurden dann Mäusen intravenös injiziert, denen menschliche Glioblastomzellen, ein hochinvasiver Hirntumor, unter die Haut geimpft worden waren. Das Forschungsteam fand heraus, dass sich die cRGD-PICsomen hauptsächlich in den neuen Blutgefäßen des Tumors ansammelten und dass sie 24 Stunden später in der Nähe dieser Blutgefäße verblieben.
Die Forscher belädten dann cRGD-PICsomes mit superparamagnetischem Eisenoxid (SPIO), das verwendet wird, um die Sichtbarkeit von inneren Körperstrukturen in der Magnetresonanztomographie zu verbessern. Außerdem wurden Glioblastomzellen in das Gehirn von Mäusen injiziert und dort mehr als zwei Wochen wachsen gelassen. Die SPIO-beladenen cRGD-PICsome wurden dann intravenös in die Mäuse injiziert. Mittels magnetischer Bildgebung verfolgte das Team erfolgreich die geladenen PICsomes in neuen Blutgefäßen, die sich um die Glioblastome herum bildeten.
Frühere Forschungen haben gezeigt, dass die magnetische Bildgebung SPIO-beladene PICsome erkennen kann, die nicht an cRGD in gefäßreichen Tumoren wie Tumoren des Dickdarms gebunden sind. Bei Glioblastomen sind sie jedoch nicht immer nachweisbar: Hirntumore, die stark durch die Blut-Hirn-Schranke geschützt sind, die verhindert, dass sowohl toxische Substanzen als auch Medikamente das Gehirn erreichen.
Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass SPIO-beladene cRGD-PICsomes nützlich sein könnten, um den Kontrast während der Magnetresonanztomographie in Tumormikroumgebungen zu verbessern, einschließlich in neuen Blutgefäßen, die cRGD-sensitive Transmembranrezeptoren überexprimieren.
Da die Bildung von Blutgefäßen eng mit der Malignität von Tumoren verbunden ist, könnte die Magnetresonanztomographie mit PICsomen, die an Tumorblutgefäße angepasst sind, ein vielversprechendes Werkzeug für die genaue Diagnose von bösartigen Tumoren sein.
