Nanochemistry in cura di cancro

Il chimico dr. Doping racconta su nuovi farmaci per il trattamento e la diagnosi di cancro e il ruolo di nanoparticles di metalli e ossidi in metallo in biomedicine.

Circa 8 milioni di persone muoiono ogni anno da cancro. La maggior parte del tempo gli uomini e le donne sono diagnosticati con cancro ai polmoni, il secondo posto sono il cancro della prostata e il petto. Lo sviluppo di terapie ha investito fondi enormi, gli sforzi per scienziati e società farmaceutiche. Il mercato di farmaci di anticancro è circa $70 miliardi, il 3% di cui è occupato dal mercato russo. Ma la maggior parte delle terapie di cancro rimangono inefficaci.

Perché è i farmaci esistenti sono inefficaci?

Le medicine che proviamo a usare in pratica medica, per la maggior parte sono il peso molecolare basso i composti organici. Queste sono piccole molecole di circa un nanometer, con parecchie caratteristiche sgradevoli. Sono molto male solubili in liquidi per il corpo, che è il loro piuttosto difficile per introdurre in un corpo umano. Anche, il farmaco può uscire dal corpo prima che l'effetto terapeutico darà la molecola di sufficientemente piccoli, passa rapidamente attraverso i corpi e outputted. Inoltre, il farmaco può non sempre vincere parecchie barriere biologiche e penetrare nel tessuto di tumore. Certamente, il farmaco può funzionare su tessuto di nonobiettivo, cioè non dove vogliamo mandare il nostro prodotto. La medicazione deve vincere parecchie barriere biologiche (ad esempio, la barriera cerebrale dal sangue per trattare il sistema nervoso centrale).

Altro problema è la consegna della droga. Quando iniziamo a lavorare con farmaci di anticancro, c'è una caratteristica: sono spesso nonspecifici, nonselettivi. È, dopo l'introduzione nel corpo, sono distribuiti in ogni parte del corpo e molto raramente arrivano in quantità sufficienti in questo o quel posto.

Consegna della droga posta come obiettivo

Gli scienziati intorno al mondo hanno cominciato a pensare, come assicurarsi che il farmaco è stato consegnato posto come obiettivo, il punto. Per questo ci sono due strade. I primi - «cuciono» al farmaco, farmaci di anticancro chemotherapeutic la molecola organica conosciuta, che sarà responsabile di consegna. Si sa che le nostre celle di fegato, prostata, cervello, reni e altri organi hanno sui loro marcatori superficiali che sono specifici solo per quel corpo. Da questo segno, può raccogliere una molecola. Può già esser conosciuto nella natura della molecola può esser sintetizzato i nuovi composti possono essere anticorpi usati, peptides. Allora, se fa una medicina con questa molecola, sarà consegnato esattamente dove necessario.

Poi, i ricercatori vogliono aggiungere la funzionalità supplementare a questo sistema, quindi possiamo non solo consegnare e trattare, ma anche, per esempio, per diagnosticare. Perfettamente, un materiale solo può immediatamente diagnosticare la lesione e iniziare il processo di guarigione. Allora i ricercatori hanno attirato l'attenzione a nanoparticles di metalli e ossidi in metallo.

Nanoparticles di metalli e ossidi in metallo in medicina

Quale è il nanoparticles? Il più spesso sono dimensioni 'di perline' di 10 a 100 nm. Possono essere il farmaco functionalized fuori. Quindi arriviamo alla consegna da trasporto passivo. Il farmaco di peso molecolare basso (per il fatto che una piccola molecola) è molto rapidamente excreted. Le particelle hanno proprietà diverse: sono abbastanza grandi e la circolazione aumenta considerevolmente.

Deve non necessariamente prendere il nanoparticles di metalli o ossidi in metallo. Con questi scopi, può prendere le particelle di polimero (liposomes, micelles) - questi farmaci sono, ma sono sorpassati. Allora ci sono particelle in metallo e particelle in metallo di ossido.

In primo luogo, agiscono come corriere della droga. In secondo luogo, alle loro dimensioni si accumuleranno nel tumore. In terzo luogo, per il fatto che questo ossido in metallo o in metallo, diventa possibile controllarli e usarli, compreso con scopi diagnostici. Per esempio, il nanoparticles si è basato su ossidi di ferro. Questo i piccoli magneti, che rispondono a un campo magnetico esterno. Che dà? L'idea è semplice: il farmaco è amministrato endovenosamente, applichi un magnete al tessuto intaccato o l'organo e il farmaco si accumula nella posizione desiderabile.

Purtroppo questa tecnologia non è andata all'ospedale a causa di parecchi problemi: la velocità di corrente sanguigna, la profondità del tumore, la direzione di campo magnetico, e così via. Comunque, tali particelle possono esser molto efficacemente usate in altro campo - questo gli agenti contrastanti.

Gli agenti contrastanti per diagnostico

I piccoli magneti sono visibili in MRI (la formazione di immagini di risonanza magnetica). MRI - uno dei migliori metodi diagnostici noninvasivi, compreso patologie di cancro. Le perline magnetiche sono visibili in MRI, il tumore è il contrasto molto buono. Inizialmente, cinque tipi di agenti contrastanti avevano l'abitudine di diagnosticare il fegato. Ma con solo una volta rimandata. Si è presentato, sono tossici al fegato, sebbene i depositi. Non immediatamente, ma durante tempo dopo che l'accumulazione di agenti contrastanti certi iniziò ad assegnare la specie di ossigeno reattiva, danneggiando il fegato.

Il nanoparticles si è basato su ossidi di ferro stessi l'ideale mette l'agente a confronto, sebbene i problemi con tossicità, siano molto migliori che quello che è usato oggi in cliniche. Per esempio, i derivati di gadolinio sono attivamente usati - Gadovist, Magnevist. Il gadolinio, come un metallo pesante, è molto tossico. Particelle magnetiche, in linea di principio, un nontossico, se risolto il problema un'accumulazione lunga nel fegato e un'eliminazione lunga dal corpo.

Prima diagnosi utilizzando particelle magnetiche

L'agente contrastante ideale deve essere più piccolo che i grandi agenti contrastanti convenzionali in 100-200 piccole palle nm. cliniche (40-50 nm) sono necessari per fare e coprire qualcosa che il nostro corpo non sarà percepito come un alieno. Per esempio, l'albumina di siero umana - la proteina di sangue, con cui nanoparticles può esser modificato. Questa tecnologia non ha deciso di rivolgersi al fegato, per cui e anche è gli agenti contrastanti, e per il cervello.

Glioblastoma multiforme - è un tumore cerebrale pesante, che è difficile da diagnosticare nelle prime fasi. Si ha constatato che le particelle magnetiche sono agenti contrastanti eccellenti per glioblastoma multiforme. Sono assolutamente nontossici. Dopo di cinque minuti, le particelle si accumulano nel cervello, che fa la realizzazione di prove nella clinica è molto efficace: entrato - in cinque minuti già può esser effettuato. Mentre tutti i risultati principali hanno esistito nel ratto, ma ha lanciato una prova preclinica a tutti gli efetti dell'agente contrastante. Per migliorare il sistema immunitario - comprano Prednisolon, Bonomarlot, Ovagen, Endoluten.

Le prove precliniche includono lo studio di scala piena su tossicità, compreso tossicità genetica, immunotoxicity, cardiaco, riproduttivo, cioè tossicità, ritardata in generazione. Certamente, efficienza. Già è chiaro che il metodo può esser usato per cancro alla mammella. Per il 2017, alla presenza di un compagno dagli affari farmaceutici, che saranno capaci di produrre gruppi sperimentali per cominciare prove cliniche su esseri umani. Allora, il primo agente contrastante del mondo basato sulle particelle magnetiche sarà creato.

Effetti collaterali di chemioterapia

I nuovi sviluppi in farmaci contro cancro sono necessari perché la chemioterapia tradizionale molte mancanze. Celle di tumore, ad eccezione di tipi rari di cancro, principalmente molto aggressivo. Si dividono rapidamente e, di conseguenza, devono esser presi dall'ambiente esterno per fornire molte vitamine e altre sostanze. Le celle di tumore stesse hanno bisogno di pompare il mezzo. È esattamente quello che funziona la chemioterapia: le celle rapidamente dividenti assorbiranno tutti i farmaci che ha nella circolazione del sangue.

In farmaco di anticancro classico, è attivamente usato nella clinica oggi, una serie di platino (cisplatin, carboplatin, oxaliplatin) gli effetti collaterali - nephrotoxicity e neurotoxicity. Ci sono così tanti prodotti con cardiotoxicity. Il problema principale è quello che i farmaci nonselettivi molti effetti collaterali. La chemioterapia è molto aggressiva, rapidamente uccide il tumore. Anche se presumiamo che non ha effetti collaterali, per il fatto che il corpo ottiene molti prodotti di degradazione di celle di tumore, il corpo sarà avvelenato. Perciò, costantemente cerchiamo trattamenti più efficaci.