Een vooruitgang in fotodynamische behandeling

Een doorbraak in fotodynamische therapie

Een wereldwijde groep onder leiding van natuurkundige wetenschappers van de Universiteit van Texas in Arlington heeft een paper uitgebracht in Bioactieve materialen dat verklaart een ontwikkelingstechniek van fotodynamische behandeling (PDT), een opkomende kankerceltherapie.

Nil Kanatha Pandey, een doctoraalstudent in het laboratorium van professor Wei Chen in de natuurkunde, is de allereerste schrijver van "Aggregatie-geïnduceerde emissieluminogenen voor zeer effectieve dynamische microgolftherapie." Het onderzoek werd geleid door Chen in samenwerking met Lingyun Wang, een leraar scheikunde en chemisch ontwerpen aan de South China University of Technology.

PDT integreert lichtgevoelige deeltjes, of fotosensitizers, met licht op de website van een groei om een ​​effectieve zuurstofvariëteit te genereren die kankercellen beschadigt. Onderzoekers zien PDT als een bemoedigende therapie voor kankercellen vanwege de zeer geringe invasiviteit en de nadelige effecten, maar de behandeling is niet zonder barrières.

"In menselijk weefsel is de diepte die lichtdeeltjes kunnen bereiken beperkt", beweerde Chen. "Voor kankers die zich diep in een orgaan of spier bevinden, is PDT minder effectief omdat we geen licht kunnen leveren aan de plaats van de tumor."

Conventionele lichtgevoelige deeltjes die in PDT worden gebruikt, zijn bovendien afhankelijk van zuurstof, dat meestal ontbreekt in de buurt van de website van gezwellen. Maar een alternatieve techniek van groeischade die thermische ablatie wordt genoemd, biedt een manier om de moeilijkheden van standaard PDT te overwinnen.

Thermische ablatie wordt beschouwd als een van de meest efficiënte therapieën bij de behandeling van geconsolideerde kankercellen vanwege het feit dat het resulteert in een verhoogde groei van de gevoeligheid voor PDT, bestraling, immunotherapie of radiotherapie. Tijdens thermische ablatie worden de cellen verwarmd met moderne microgolftechnologie, waardoor het capillair uitzet, wat de bloedcirculatie verhoogt. Deze warmte verbetert bovendien de zuurstof in het bloed zelf, waardoor de effectiviteit van de therapie wordt verbeterd.

In haar onderzoeksstudie gebruikte de groep moderne microgolftechnologie om een ​​uniek soort lichtgevoelig deeltje te triggeren dat wordt aangeduid als aggregatie-geïnduceerde ontladingsluminoforen (AIEgens). AIEgens is een gloednieuw product dat een verhoogde zuurstofproductie levert ten opzichte van standaard fotosensitizers. Zowel Chen als zijn wetenschappers ontdekten dat het opwarmen van de door kanker aangetaste locatie met microgolfstraling om AIEgens te activeren, diepe celinfiltratie mogelijk maakte en een responsieve zuurstofvariëteit creëerde die de kankercellen elimineerde.

De groep dringt erop aan dat de aanbevolen techniek van microgolf-geïnduceerde PDT kan worden gebruikt, hetzij op zichzelf, hetzij in combinatie met verschillende andere benaderingen van kankerceltherapie, zoals chirurgische behandeling, bestralingsbehandeling, immunotherapie of radiotherapie.

"De microgolf-geïnduceerde PDT is een nieuw fenomeen dat veel voordelen heeft ten opzichte van traditionele fotodynamische therapie, zoals wendbaarheid, snellere ablatietijd en verwaarloosbare bijwerkingen," beweerde Chen. "Met name zorgt het voor diepere penetratie van weefsel."

Chen's groep denkt dat haar zoektocht niet alleen de problemen van standaard PDT oplost, maar ook helpt om de traditionele microgolfablatiebehandeling te verbeteren door de microgolfdosering die nodig is om dezelfde eindresultaten te bereiken, te minimaliseren, waardoor het optreden van nadelige effecten van microgolfstraling wordt verminderd.

Chen beweerde dat de mix van AIEgens en moderne microgolftechnologie kan leiden tot de verkenning van nog efficiëntere benaderingen van kankerceltherapie voor moeilijk bereikbare gezwellen.

"Deze bevinding zal het onderzoek naar fotodynamische therapie door onderzoekers over de hele wereld ten goede komen en een deur openen naar nieuwe toepassingen van AIEgens," beweerde Chen. "Ons primaire doel is om PDT zo effectief en toegankelijk mogelijk te maken voor kankerpatiënten.".