null Kultananoklusterit syöpälääkkeeen kantajina

Kultananoklusterit voivat kuljettaa lääkeaineita tarkasti syöpäsoluihin vahingoittamatta terveitä kudoksia. Kuva: Francisca Matus, Jyväskylän yliopisto.

Kultananoklusterit syöpälääkkeeen kantajina

Kultananoklusterit voivat kuljettaa lääkeaineita tarkasti syöpäsoluihin vahingoittamatta terveitä kudoksia. Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksen tutkijat osoittivat atomististen molekyylidynamiikkasimulointien avulla, että syöpää tunnistavien ja lääkeainemolekyylien suhde on kriittinen parametri kultaklusterien ominaisuuksien optimoinnissa, jotta klusterien tarttumistodennäköisyys syöpäsolujen pintaan voidaan maksimoida.

Tutkimuksen laskenta tehtiin CSC:n supertietokone Mahdilla tammikuussa 2021 myönnetyillä Grand Challenge -resursseilla sekä Jyväskylän yliopiston FCCI-verkoston (Finnish Computing Competence Infrastructure) laskentaklusterilla.

Mahasyöpä on maailmanlaajuisesti yksi yleisimmistä syövän tyypeistä. Syövän tavanomaisessa hoidossa käytetään kemoterapiaa, jossa syöpälääkkeet estävät syöpäsolujen kasvua. Kemoterapia vahingoittaa myös terveen kudoksen soluja. Tästä syystä nanolääketieteessä etsitään tavanomaiselle kemoterapialle vaihtoehtoa, jossa nanorakenteita hyväksi käyttäen solumyrkkyjä voitaisiin kuljettaa tarkasti ainoastaan sairastuneeseen kudokseen.

Kultananoklustereita on tutkittu syöpälääkemolekyylien mahdollisina kantaja-aineina jo useiden vuosien ajan, sillä klusterin pintaa suojaava molekyylikerros voidaan muokata bio-yhteensopivaksi ja siihen voidaan kiinnittää sekä syöpäsoluja tunnistavia molekyylejä että lääkeainemolekyylejä.

Simulaatioiden jälkeen tutkimus jatkuu laboratoriokokeilla. Tutkimuksesta julkaistun artikkelin pääkirjoittaja Francisca Matus käyttää laskennasta saatua tietoa sopivien tunnistusmolekyylien ja lääkeainemolekyylien valintaan. Simulaatioiden tulosten avulla tutkijat pystyvät vähentämään tarvittavien kokeiden määrää.

– Laskennallisen tutkimuksemme avulla saimme arvokasta tietoa, joka auttaa tehostamaan tutkimuksemme laboratoriovaihetta, jossa kultaklusterien toiminnallisuutta lääkemolekyylien kantajana tullaan lopulta testaamaan koeputkiolosuhteissa, sanoo Francisca Matus, joka työskentelee tutkijatohtorina professori Hannu Häkkisen tutkimusryhmässä.

Tämä tutkimus laajentaa Nanotiedekeskuksen kultatutkimuksen nanolääketieteen alueelle.

– Tämä työ on uusi ja innostava avaus nanolääketieteen alueelle sekä oman ryhmäni että Nanotiedekeskuksen kultatutkimuksessa. Onnistuimme myös ajoittamaan julkaisemisen niin, että artikkeli on ensimmäinen tieteellinen julkaisu uudessa Amerikan kemistiseuran nanotieteen Open Access -verkkolehdessä, mikä varmaankin tuo työlle vielä ansaittua lisähuomiota, kommentoi Häkkinen.

Lisätietoja

Ligand Ratio Plays a Critical Role in the Design of Optimal Multifunctional Gold Nanoclusters for Targeted Gastric Cancer Therapy. María Francisca Matus, Sami Malola, and Hannu Häkkinen.
ACS Nanoscience Au 2021. DOI: 10.1021/acsnanoscienceau.1c00008 

Lisää tästä aiheesta » Siirry sisältöihin ja uutisiin »

Tommi Kutilainen