Özel Tasarlanmış Nanopartikül Bakır Elementini Alıkoyarak Saldırgan Meme Kanseri Hücrelerini Aç Bırakabilir
Yeni tasarlanmış bir nanopartikül, mitokondrinin bakırı tüketmesini önleyerek farelerde meme kanseri hücrelerini öldürüyor.
Saldırgan kanser hücrelerini, bakırdan yoksun bırakarak öldürmeyi sağlayan nanopartiküller tasarlandı. Bu strateji daha önce denenmiş olsa da, araştırmacılar ilk kez sağlıklı hücrelere zarar vermeyen bakır kullanan bir parçacık kullandılar. Ekip, bunun daha güvenli, yeni ve daha etkili ilaçlar için başlangıç noktası olabileceğinden emin.
Makalenin yazarı Jianghong Rao, “amacımız, çok saldırgan olan ve tedavi edilemeyen üçlü negatif meme kanserine karşı kullanılabilecek yeni bir nanotıp geliştirmekti” diyor. Üçlü negatif meme kanseri nadirdir ve sınırlı tedavi seçenekleri mevcuttur. Bu tip kanser hücreleri daha hızlı büyür ve yayılır ve diğer invaziv tümör tiplerinden daha kötü sonuçlara sahiptir. Üçlü negatif meme kanseri(TNBC) nadirdir ve sınırlı tedavi seçenekleri mevcuttur. Bu tip kanser hücreleri daha hızlı büyür ve yayılır ve diğer invaziv tümör tiplerinden daha kötü sonuçlara sahiptir.
Meme kanser türlerinin ortak bir özelliği, sağlıklı hücrelerden farklı olarak daha fazla bakır elementine ihtiyaç duymalarıdır. Saldırgan olan üçlü negatif kanserler çok hızlı büyüdükçe, hücrelerin güç merkezleri olarak bilinen mitokondri tarafından sağlanan büyük miktarda enerjiye ihtiyaç duyarlar. Mitokondri ise bakır elementinin elektron taşıma zincirindeki katalizörlüğü sayesinde enerji üretimi sağlar, bu yüzden bakır elementi olmadan enerji üretimi gerçekleşemez. Daha önce yapılan çalışmalarda, bakır alımının durdurulması ile enerji üretiminde bozulmaların olduğu ve bunun da kanser hücrelerinin çoğalmasını yavaşlattığı görülmüştür.
Rao’nun ekibi nanopartikülleri üç temel özellik ile tasarladı: bakırı bağlayan ve kullanan parçacık, bu parçacığın stabilitesi için lipit bir kaplama, vücutta takibini kolaylaştıran optik özelliklere sahip polimer bir matris. Nanopartikülün bakırı kullanan kısmı floresan bir boyaya bağlanır ve bakır bağlandığında boya ortadan kaybolur.
Ekip daha sonra tasarlanan bu nanopartikülü kanserli farelere uyguladı ve etkisini analiz etti. Nanopartikül ile tedavi edilen kanser hücrelerindeki mitokondrinin bakırsız kalarak etkinliğinin azaldığını buldular. Rao’ya göre nanopartiküller; daha az bakıra ihtiyaç duyan sağlıklı hücreleri etkilemedi, bu nedenle nanopartikül alımları da daha düşük olduğu görüldü. Tedavi, bakırın ortamdan çekilmesi ile enerji üretimini kesintiye uğratarak mitokondriye bakır iletiminde kilit rol oynayan enzimleri azalttı. Hücreler başka yollarla enerji üretebilse de, bunlar ciddi ATP eksikliğine karşı koymak için yeterli değildi. Bu enerji kıtlığı, riskli mitokondriyal membran potansiyeli ve yüksek oksidatif stres ile birleştiğinde apoptozla sonuçlandı. Rao, “Şimdi hem metabolizmasını kullanarak hem de bu yeni ilaç dağıtım mekanizmasına sahip nanopartikülü geliştirerek üçlü negatif meme kanserini hedeflemek için yeni bir yaklaşımımız var,” diyor. ‘Bu teknolojinin uygulanmasında kesinlikle herhangi bir sınır yoktur. Mitokondriyal inhibisyona duyarlı herhangi bir kanser nanopartiküllerimizle tedavi edilebilir.”
İnsan kanser hücrelerinde bakır metabolizması üzerinde çalışan Stephanie Blockhuys, çalışmanın yenilikçi olduğunu söylüyor. Bununla birlikte, Cold Spring Harbor Laboratuvarı’ndaki doktora sonrası araştırmacı, terapötik potansiyeli konusunda şüpheci olduğunu “Bakır tüketen nanopartikül üzerindeki temel araştırma, klinik deneyleri düşünmek için bile çok sınırlı.” sözleri ile belirtiyor.
Chalmers Teknoloji Üniversitesi’nde biyokimyacı olan Pernilla Stafshede, ‘bakır kesinlikle kanserin ilerlemesinde önemli bir rol oynuyor ve bakır alınımını keserek kanseri teşvik eden işlevleri sınırlandırmanın yollarını bulmak, daha fazla araştırılması gereken bir yön. Ancak, çalışmanın ‘birkaç bilgi parçasının’ eksik olduğunu ve çok popüler bir gündem haline gelmeden önce daha net açıklamalar ve daha fazla veri olması gerektiğini ekliyor. “Eğer bu sistem gerçekten bir hayvandaki sağlıklı diğer hücrelerin yerine kanser hücrelerini hedef alıyor ve önerilen yöntem şekli doğruysa, gelecek için büyük bir vaatte bulunabilir.”
Kaynak: chemistryworld.com
