ガストラッピング構造が腫瘍治療を改善

ホイッピング サイフォンを使用して生成された新しい酸素トラップ材料は、放射線や特定の化学療法に対するがん細胞の反応を改善するために使用できます。 発泡体、固体、またはヒドロゲルとして処方できる材料は、酸素などの高濃度の治療ガスを運ぶように設計されており、それらを開発した研究者によると、腫瘍組織に直接注入できます。

主導の研究者 ジェームズバーン および ジエンリン・ビー アイオワ大学の教授らは、加圧容器を使用してガス封入材料 (GeM) を作成しました: ホイッピングサイフォンとパーリアクター (攪拌高圧リアクター)。 ホット チョコレートやカプチーノに泡を作ることでよく知られているホイップ サイフォンは、標準圧力でガスを閉じ込める物質を生成しますが、パー反応器は 600 PSI (3.45 MPa) の圧力でガスを閉じ込めることができる固体を生成します。 パー法は、加圧された酸素を天然ポリマーマトリックスに物理的に閉じ込めます。これは、ある種の炭酸菓子を作るために使用されるプロセスです.

GeM はキサンタンガムとアルギン酸ナトリウムで構成されており、これらは医薬品の製造において一般的に不活性成分として使用されているため、米国食品医薬品局によって一般的に安全であると見なされています。

GeMsフォームは腫瘍組織に注入できます

「注射器を使用して、フォーム GeM を腫瘍組織に直接注入することができます」と Byrne 氏は説明します。 「固体GeMは、小線源治療用インプラントやX線画像誘導用のフィデューシャルと同様に、臨床的に提供可能な形で作成し、針を使用して腫瘍に埋め込むことができます。」

Byrne 氏によると、これらの材料は、たとえば固形腫瘍内の酸素量を増やすことで、標準的な化学療法や放射線治療の有効性を向上させることができるという。 「ほとんどの腫瘍は低酸素症と呼ばれる非常に低い酸素レベルを持っています」と彼は説明します。 「数十年前、研究者たちは、がん細胞の酸素量を増やすと、放射線や特定の化学療法に対する反応を改善できることを示すことができました。」

チームは、材料がマウスの XNUMX 種類の腫瘍に局所的に非常に大量の酸素を供給できることを実証し、標準治療の有効性を改善しました。 「これは、特定のがんが放射線療法や化学療法にほとんど反応しない臨床状況、または外科的に切除される腫瘍に非常に関連しています」とバーン氏は言います.

酸素レベルの上昇は、悪性末梢神経鞘腫瘍の免疫原性腫瘍環境を改善するようにも見える、と研究者らは発見した。 このような腫瘍は、末梢神経を包み込んでいるため、外科的に切除するのが困難です。外科的に切除すると、神経が損傷し、麻痺、重度の病気、さらには死に至る可能性があるためです。 免疫原性腫瘍環境を改善することは、体の免疫系が腫瘍をよりよく認識することを意味し、それは免疫療法の有効性を改善するのに役立ち、おそらく転移性疾患の治療を可能にする.

さらなる治療が必要な場合があります

「これらの材料の主な用途は、他の治療法と組み合わせて低酸素腫瘍を治療することです」と Byrne 氏は語っています。 物理学の世界. 「また、がん治療を改善するために他のガスや薬剤を試す機会も提供します。」

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Byrne 氏は、この作業はアイオワ大学、マサチューセッツ工科大学、ブリガム アンド ウィメンズ病院、ベス イスラエル ディーコネス医療センター、ハーバード メディカル スクールなど、複数の機関にまたがる大規模なチームの取り組みであったことを強調しています。 「このプロジェクトの完成は、多くの個人の努力なしには不可能でした」と彼は付け加えます。

研究者は現在、腫瘍のサイズを縮小するためにGeMを継続的に投与する必要があるかどうかを調査する予定です. 「私たちがテストした技術では、腫瘍の成長が完全に停止するのではなく、遅くなるという事実は、さらなる治療が必要になる可能性があることも示唆しています」と彼らは説明しています. 「そのような治療法には、さまざまな種類の加圧容器やより高い圧力を使用して、腫瘍に送達されるガスの量を改善することが含まれる可能性があります。」

作業の詳細は 先端科学.

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• 情報源： https://physicsworld.com/a/gas-trapping-structures-improve-tumour-treatment/