Peptydy powlekane nanocząstkami złota mogą być stosowane do celowego aktywowania bądź hamowania rozwoju naczyń krwionośnych. Odkrycie zawdzięczamy naukowcom z University of Southampton w Wielkiej Brytanii. Ich doświadczenie może mieć duży wpływ w leczeniu chorych na raka.
Angiogeneza (gr. Angeion = naczynie + genesis = pochodzenie, powstawanie), inaczej neowaskularyzacja – to proces tworzenia nowych naczyń włosowatych. Zachodzi w rozwoju embrionalnym, może także zachodzić w życiu pozapłodowym zarówno jako proces fizjologiczny jak i patologiczny.
Angiogenezę możemy zaobserwować podczas gojenia się ran, w agregacji płytek, u kobiet w regeneracji endometrium, w regulacji metabolizmu jonów a także w rozwoju i przerzutach zmiany nowotworowej.
Angiogeneza rozpoczyna się w momencie, gdy specyficzne cząsteczki, które wiążą się do receptorów angiogenicznych komórek aktywują komórki śródbłonka. Taka aktywacja prowadzi do proliferacji komórek śródbłonka i utworzenia nowych struktur naczyniowych. Proces jest aktywowany poprzez czynniki pro-angiogenne, które powodują wzrost nowych naczyń lub poprzez czynniki antyangiogenne, które ten proces hamują.
Większość leków angiogennych jest skutecznych tylko przez krótki czas. Najczęściej muszą być podawane w dużych ilościach, co może prowadzić do efektów ubocznych (toksyczność).
Nanocząstki złota są skutecznymi nośnikami, ponieważ są one zdolne do magazynowania dużej ilości cząsteczek z lekiem. Co więcej, mogą posiadać różne funkcje w zależności od użytego przeciwciała. Dzięki temu lek działa tylko na określone komórki w organizmie.
Naukowcy testowali trzy rodzaje białek pokrytych nanocząstkami złota, które potrafiły aktywować lub hamować wzrost naczyń krwionośnych poprzez wszczepienie ich metodą in vitro.
Najpierw peptyd (P1) wiązał się z receptorem “czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego”, który wprowadzał sygnały aktywujące wzrost, peptyd trzeci (P3) wiązał się z receptorem 1-neurophilin i blokował tworzenie krwi kapilarnej, a drugi (P2) był czynnikiem kontrolującym, ponieważ nie oddziaływał z żadnym z receptorów z jedną z tych receptorów, ale po prostu wprowadzał komórki.
Okazało się, że nanocząsteczką P1 przyspieszała angiogenezę, natomiast nanocząteczka P2 była inhibitorem. Stymulowanie angiogenezy może być przydatna w sytuacjach, w których wzrost naczyń jest pożądany – jak gojenie się ran. Hamowanie angiogenezy, będzie mieć znaczenie podczas spowalniania wzrostu guza a nawet całkowitego zatrzymania.
“Badania te są istotne, ponieważ pokazują jak nanocząstki mogą wpływać na wzrost naczyń krwionośnych. To otworzy nowe kierunki w leczeniu angiogenezy za pomocą nanocząstek złota jako platformy dla rozwoju leków” dodał Antonios Kanaras jeden z współautorów badania.
Źródło:
[1] Manipulation of in Vitro Angiogenesis Using Peptide-Coated Gold Nanoparticles, Dorota Bartczak, Otto L. Muskens, Tilman Sanchez-Elsner, Antonios G. Kanaras, and Timothy M. Millar, ACS Nano Article ASAP
[2] http://pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/nn402111z/suppl_file/nn402111z_si_001.pdf | 24.06.2013
[2] Peptide Synthesis Deprotection by Michael Pereckas, flickr.com, CC BY 2.0