Aktualności

Naukowcy z Rosji, Czech i Włoch przeprowadzili interdyscyplinarne prace badawcze związane z opracowaniem nowatorskiego podejścia do leczenia białaczki za pomocą nanomateriałów. Zespołem badawczym kierowała Kateryna Levada z Centrum Immunologii i Biotechnologii Komórkowej Bałtyckiego Uniwersytetu Federalnego im. Immanuela Kanta.

Białaczka, zwana również białaczką limfoblastyczną, jest najczęstszym typem nowotworu krwi u młodzieży i dzieci. Ten stan chorobowy wpływa na szpik kostny i powoduje degradację układu odpornościowego u ludzi. Jest uznawany za najczęstszą przyczynę ostrej białaczki, która dotyka również dorosłych.

Naukowcy zbadali, jak można wykorzystać nanocząstki magnetyczne w środowisku in vitro, aby uzyskać selektywny efekt przeciwnowotworowy. Nowa technika opiera się na połączonym działaniu stałego pola magnetycznego i nanocząstek na ludzkie komórki nowotworowe.

Istniejące techniki leczenia białaczki opierają się na chemioterapii, która toksycznie wpływa nie tylko na komórki nowotworowe, ale także na cały organizm ludzki. W celu zminimalizowania negatywnych skutków obecnych środków przeciwnowotworowych, naukowcy skupili się na wykorzystaniu magnetycznych nanocząstek tlenku żelaza, które stanowią podstawę w rozwoju aktualnych prac biomedycznych

Rys. 1. Zdjęcie TEM magnetycznych nanocząstek tlenku żelaza [1]

Aby opracować celowane leki przeciwnowotworowe, należy zbadać wpływ zastosowanego materiału zarówno na guzy, jak i na zdrowe komórki organizmu. Komórki jednojądrzaste – pierwsza linia komórkowa ludzkiej krwi – zostały użyte jako model zdrowych komórek. Komórki ludzkiej białaczki limfoblastycznej są drugą linią komórkową pod unikalną nazwą „Jurkat”. Naukowcy mogli więc równolegle analizować wpływ nanocząstek i pola magnetycznego zarówno na nowotworowe, jak i zdrowe komórki ludzkie. Jako źródła pola magnetycznego użyto magnesów stałych, które zostały przymocowane w stałej pozycji w płytkach hodowlanych. Wyniki badań wykazały, że łączne działanie pola magnetycznego i nanocząstek po 24 godzinach wpłynęło na komórki Jurkat, a ich żywotność została zmniejszona. Zaobserwowano, że tlenek żelaza wnika do komórek nowotworowych i wyzwala wydzielanie reaktywnych form tlenu, zaburzając procesy komórkowe. Szczególne zainteresowanie badaczy wzbudził fakt, że „terapia” ta w żaden sposób nie tłumiła zdrowych komórek (komórek jednojądrzastych krwi ludzkiej).

„Zastosowanie nanocząstek na bazie tlenków żelaza o zoptymalizowanych właściwościach (kształt, rozmiar, skład chemiczny) pozwoli w przyszłości na osiągnięcie efektu terapeutycznego poprzez generowanie reaktywnych form tlenu w komórkach nowotworowych. Różnica we wrażliwości zdrowych komórek organizmu i komórek nowotworowych na działanie nanocząstek zapewni selektywny efekt terapeutyczny, a tym samym zminimalizuje skutki uboczne” stwierdziła Larisa Litvinova, współautorka badań.

Wyniki badań zostały opublikowane na łamach czasopisma Journal of Magnetism and Magnetic Materials.

Opracowane na podstawie:

[1] Pshenichnikova, S., et al. (2021) Control of oxidative stress in Jurkat cells as a model of leukemia treatment. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. doi.org/10.1016/j.jmmm.2020.167623.

[2] https://eng.kantiana.ru/ (dostęp z dnia 18.02.2021)

[3] https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=37781 (dostęp z dnia 18.02.2021)