Turkse wetenschappers werken aan kankerbehandeling met medicijnmoleculen die zijn omgezet in kwantumdots

Geneesmiddelmoleculen die via een project aan de faculteit Farmacie van de Universiteit van Biruni zijn omgezet in kwantumdots, bieden hoop voor de behandeling van kanker.

Het project met de titel "Onderzoek naar het werkingsmechanisme van een nieuwe generatie koolstofkwantumdots, bereid uit bekende moleculen, bij de behandeling van kanker" kreeg steun van het TÜBİTAK ARDEB 1002-A Rapid Support Program.

Het project, onder leiding van decaan prof. dr. İsmail Tuncer Değim van de faculteit Farmacie van de Universiteit van Biruni en onderzoeksassistent Besa Bilakaya van de afdeling Farmaceutische Technologie, maakt het mogelijk om kwantumdots te creëren uit moleculen van geneesmiddelen die eerder op kwantumdots zijn geladen. Kwantumdots bieden lagere doses en een effectievere behandeling tegen kanker.

Deze methode, ook wel "de behandeling van de volgende eeuw" genoemd, heeft als doel een nieuwe generatie medicijnen te ontwikkelen die de ontwikkeling van kankercellen voorkomen.

Prof. Dr. İsmail Tuncer Değim vertelde de AA-correspondent dat ze jarenlang veel moeite in het project hebben gestoken.

Değim zei dat de kwantumdots die ze hadden gemaakt ongeveer een nanometer (een miljardste van een meter) groot zijn: "Het is zo'n klein kristal dat het bijna geen vaste eigenschappen vertoont."

Değim verduidelijkte de definitie van "kwantumdot" als volgt:

In de meetkunde is een geometrische vorm zonder oppervlakte een stip. Als je bijvoorbeeld 'cirkel' zegt, heeft het een oppervlakte, een oppervlak, maar een stip heeft geometrisch gezien geen oppervlak. Dit is dus zo'n klein kristal dat het niet eens een oppervlak heeft om licht te reflecteren. Als het zo klein is, krijgt het een kwantumkarakter. Ik omschrijf kwantum als 'onzekerheid' en 'extreem onheilspellend'. Wanneer ik een medicijn omzet in een kwantumvorm, nemen de oplosbaarheid, permeabiliteit, bloedconcentratie, werking, alles toe, wordt het een ondeugend kind en treden er onvoorspelbare, ongelooflijke nieuwe effecten op. Bijvoorbeeld, wanneer ik een koolstofkwantumstip maak van citroenzuur, ontstaan ​​er nieuwe antimicrobiële effecten en nieuwe cellulaire krachten die voorheen niet bestonden. We werken daaraan.

Değim zei dat er eerst medicijnen op de gecreëerde kwantumdots werden geladen en dat het ze ook gelukt was om kwantumdots te maken van medicijnmoleculen. De betreffende techniek was eenvoudig en duurde ongeveer 20 minuten.

Değim, die aangaf dat de publicatie die ze over dit onderwerp aan het voorbereiden waren, in de drukfase zat, zei dat hij, nadat de publicatie was geaccepteerd, werd uitgenodigd voor een bijeenkomst in Oostenrijk om zijn werk toe te lichten.

Değim merkte op dat de effecten van medicijnen die in kwantumvorm zijn omgezet, toenemen, ook al worden ze in lagere doses gebruikt. Bovendien hebben deze medicijnen, die oraal kunnen worden toegediend in hoeveelheden die gelijk zijn aan injecties, een groot effect op kanker en hersenweefsel.

Değim, die uitlegde dat hij sinds 2007 met nanodeeltjes werkt en dat hij het betreffende project heeft ontwikkeld nadat hij in 2017 bij de Universiteit van Biruni begon te werken, zei dat veel van zijn projecten steun ontvingen van TÜBİTAK en dat enkele van zijn studenten probeerden nieuwe behandelmethoden te ontwikkelen op basis van kwantumdots.

Prof. Dr. Değim zei het volgende over de bijdrage van de behandelmethode in het kader van het project aan de medische wereld:

Deze behandelmethode is eigenlijk dé behandeling van de volgende eeuw. Het heeft te maken met ruimtefarmacie. Omdat we lagere doses medicijnen de ruimte in willen brengen. Omdat ik effectievere vormen van medicijnen in veel kleinere doses kan gebruiken door ze in kwantumvorm te maken, zal de hoeveelheid medicijnen die ik de ruimte in moet brengen afnemen. Het heeft ook zo'n perspectief en het heeft absoluut ongelooflijk snelle effecten in de cel. Ze kunnen membranen passeren die ze normaal gesproken in kwantumvorm niet kunnen passeren. Ze lokaliseren kankercellen veel sneller, en omdat ze fluorescerend zijn, hebben we zelfs de mogelijkheid om kankerweefsel of kankercellen fluorescerend in beeld te brengen. Bij huidige behandelingen heb je iets anders nodig om in beeld te brengen én iets anders om te behandelen. Maar wanneer ik er een kwantumdot van maak, kan ik die, omdat ik hem al kan zien, zowel voor beeldvorming als voor behandeling gebruiken.

Değim verklaarde dat ze werken aan tumorachtige gebieden bij dieren voor de behandeling van kanker. "In celkweek- en dierstudies hebben we gezien dat de kwantumvorm minstens tien keer effectiever is dan de normale vorm, en bij sommige zelfs veel effectiever. Dit toont aan dat de dosis tien keer lager zal zijn."

Değim benadrukte dat zij voor deze studies gebruik maakten van het onderzoekslaboratorium en de faciliteiten van de universiteit. Hij zei ook dat zij de speciale apparaten die zij bij het onderzoek gebruikten, via TÜBİTAK-projecten hadden aangeschaft en dat zij alle analyses met hun eigen middelen konden uitvoeren.

Prof. Dr. Değim gaf aan dat ze van plan zijn om binnenkort klinische studies op mensen uit te voeren. Hij gaf een online seminar over dit onderwerp aan faculteitsleden in Dublin, de hoofdstad van Ierland, en ze zijn gezamenlijke studies gestart naar aanleiding van de feedback die ze ontvingen.

Değim stelde dat dit de eerste studie was die de wetenschappelijke wereld liet zien dat kwantumdots gemaakt kunnen worden van medicijnen, en vervolgde als volgt:

We verwachten gloednieuwe effecten van kwantumdots die we hebben geprepareerd uit cafeïne en salicylzuurmoleculen. Heb je gehoord dat cafeïne effectief is tegen kankercellen? Sterker nog, dit is een studie waarin we aantonen dat cafeïne kankercellen veel effectiever aanpakt en een antikankereffect heeft. Citrulline is een medicijn dat normaal gesproken wordt gebruikt als voedingssupplement of vitamine, maar wanneer we citrulline omzetten in kwantumvorm, krijgt het een kankervoorkomende eigenschap. In plaats van overmatige kankermedicijnen die normale cellen doden, zijn we op weg naar de ontwikkeling van een nieuwe generatie medicijnen die niet zo dodelijk zijn als cafeïne, maar de ontwikkeling van kankercellen voorkomen. Burgers moeten onze studie als volgt begrijpen: we proberen de cafeïne die we binnenkrijgen door koffie te drinken om te zetten in een medicijnmolecuul en er een kankervoorkomend medicijn van te maken. In plaats van een gepatenteerd kankermedicijn waar je miljoenen lira voor betaalt, zijn we uit op veel effectievere resultaten met zeer goedkope moleculen.

Onderzoeksassistente Besa Bilakaya, een van de projectmanagers, vertelde dat ze als beursstudente meewerkte aan het eerste door TÜBİTAK ondersteunde project van Prof. Dr. İsmail Tuncer Değim en dat ze haar proefschrift over koolstofkwantum schreef.

Bilakaya, die aangaf bewezen te hebben dat kankercellen verschillende koolstofbronnen hebben, zei: "We hebben vijf koolstofbronnen: cafeïne, citrulline, twee verschillende boorderivaten en salicylzuur. Op basis hiervan hebben we kwantumdots verkregen. Er zijn celbeeldvorming en diverse toxiciteitstesten op uitgevoerd. Met de steun van het project zullen dierbeelden, beeldvorming en tests van celdood met verschillende methoden worden uitgevoerd. Hiermee heb ik mijn studie en mijn proefschrift afgerond."

Bilakaya gaf ook de volgende informatie over het project:

Dit is eigenlijk een nieuwe generatie behandelmethode. Quantum dots zijn een veel recentere studie, vooral bekend van nanostructuren in dit gebied. We veranderen hier de structuur van het molecuul niet volledig. Het effect verandert wel, maar ons doel is om het veel kleiner te maken, namelijk tot 10 nanometer en kleiner, en het gemakkelijker cellen te laten binnendringen. Ik kan het voorbeeld van de hersenen geven. We streven er eigenlijk naar dat het molecuul dat de bloed-hersenbarrière niet kan passeren, deze barrière wel passeert. Omdat dit kleine moleculen zijn, die gemakkelijk cellen kunnen binnendringen, verwachten we grotere effecten bij kleinere doses en kleinere hoeveelheden. We hebben een deel van het project op deze manier gezien in de uitgevoerde experimenten. We kunnen zowel diagnose als diagnose samen uitvoeren door te beginnen met het molecuul dat we zullen kiezen met koolstofquantum dots. In dit geval voorspellen we dat het zowel effectief zal zijn in de initiële diagnosefase als in de behandelfase in andere stadia van kanker.