Nanotechnological Applications in Cancer Treatment and Tumor Imaging

Yıl 2013, Cilt: 22 Sayı: 3, 426 - 440, 01.09.2013

Ayşe Erdoğan Aysun Özkan

Öz

Nanotechnology which is used in many sectors from cosmetics to pharmaceuticals, from paints industry to biotechnology, continue to benefit from the efforts of cancer treatment. Cancer cells can be killed with nanoparticles applications in some studies which have been approved and are being tested in the world. Applications with a special carrier systems which is developed using nanotechnology, do not affect healthy cells but kill cancer cells is possible now. Recent developments in cancer nanotechnology provide new tools to researchers in both tumor imaging and treatment of cancer. This technology led to the development of nanoparticles which can be used in oncology and can be conjugated with more than one functional molecule simultaneously including tumor-specific ligands, antibodies, anti-cancer drugs and imaging probes. Those nanoparticles are smaller than cancer cells. They can be transferred easily through blood vessels and interact with targeted tumor-specific proteins both on the surface and inside of cancer cells. High cancer treatment success can be achieved with drug delivery systems using nanoparticles target to tumor cells develop at much lower drug doses.

Anahtar Kelimeler

Cancer, nanoparticle, tumor imaging

Kanser Tedavisinde ve Tümör Görüntülemesinde Nanoteknolojik Uygulamalar

Öz

Kozmetikten ilaca, boya sanayisinden biyoteknolojiye kadar pek çok sektörde kullanılan nanoteknolojiden kanser tedavisinde de yararlanma çabaları sürmektedir. Dünyada onaylanmış ve deneme aşamasında olan bazı çalışmalarda, nanopartiküller vasıtasıyla kanserli hücreler öldürebilmektedir. Nanoteknoloji kullanılarak geliştirilen özel taşıyıcı sistemler sayesinde sağlıklı hücrelere etki etmeyen ancak kanser hücrelerini öldüren uygulamalar artık mümkün olabilmektedir. Kanser nanoteknolojisindeki son gelişmeler hem tümör görüntülemesinde ve hem de kanser tedavisinde araştırmacılara yeni araçlar sağlamaktadır. Bu teknoloji, tümöre özgü ligandlar, antikorlar, antikanser ilaçları ve görüntüleme probları dahil olmak üzere aynı anda birden fazla fonksiyonel molekül ile konjuge edilebilen ve onkolojide kullanılabilen nanopartiküllerin geliştirilmesini sağlamıştır. Bu nanopartiküller kanser hücrelerinden daha küçüktürler. Bunlar kolaylıkla kan damarları vasıtasıyla aktarılabilirler ve kanser hücrelerinin hem yüzeyindeki hem de içindeki hedef aldıkları tümöre-özgü proteinler ile etkileşime geçebilirler. Tümör hücrelerini hedef alan nanopartikülleri kullanan ilaç dağıtım sistemleri ile çok daha düşük ilaç dozlarıyla kanser tedavisinde yüksek başarı elde edilebilir.

Anahtar Kelimeler

Kanser, nanopartikül, tümör görüntüleme

Kaynakça

• Şengel-Türk CT, Hasçiçek C. Polimerik nanopartiküller ilaç taşıyıcı sistemlerde yüzey modifikasyonu. Ankara Eczacılık Fakültesi Dergisi. 2009; 38:137-54.
• Çıracı S. Nanobilim ve nanoteknoloji de Türkiye’nin bir mükemmeliyet merkezi. Bilim ve Teknik Dergisi 2006; 469 (ek):2-4.
• Allen TM, Cullis PR. Drug delivery systems:entering the mainstream. Science 2004; 303:1818-22. Torchilin V. Tumor delivery of macromolecular drugs based on the EPR effect. Adv Drug Deliv Rev. 2011; 63:131-5.
• Torchilin VP. Passive and active drug targeting: drug delivery to tumors as an example. Handb Exp Pharmacol. 2010; 197:3-53.
• Danhier F, Feron O, Préat V. To exploit the tumor microenvironment: passive and active tumor targeting of nanocarriers for anti-cancer drug delivery. J Control Release 2010; 148:135-46.
• Lammers T, Hennink WE, Storm G. Tumour-targeted nanomedicines: principles and practice. Br J Cancer. 2008; 99:392-7.
• Zhu W, Yanli L, Lixin L, Yongming C, Fu X. Supramolecular hydrogels as a universal scaffold for stepwise delivering Dox and Dox/cisplatin loaded block copolymer micelles. Int J Pharmaceut. 2012; 437:11-9.
• Singh R, Lillard JW Jr. Nanoparticle-based targeted drug delivery. Exp Mol Pathol. 2009; 86:215
• Deepa G, Thulasidasan AKT, Anto RJ, Pillai JJ, Kumar GSV. Cross-linked acrylic hydrogel for the controlled delivery of hydrophobic drugs in cancer therapy. Int J Nanomed. 2012; 7:4077-88.
• Nie G, Hah HJ, Kim G, Lee YEK, Qin M, Ratani TS et al. Hydrogel nanoparticles with covalently linked coomassie blue for brain tumor delineation visible to the surgeon. Small 2012; 8: 884-91. Song SC, Cho JK, Chun CJ, Kuh HJ. Injectable poly(organophosphazene)-camptothecin conjugate hydrogels: Synthesis, characterization, and antitumor activities. Eur J Pharm Biopharm. 2012; 81:582-90.