A Massachusetts Institute of Technology (MIT) mérnökbiológiai tanszékének professzora, Ram Sasikharan a Nature című angol tudományos folyóirat legújabb számában ismertette a három ismeretágat - a daganat-biológiát, a gyógyszer-hatásmechanizmust és a mérnöki tervezést - összehozó találmányt. A kétkamrás, kétfunkciós nanosejtbe kétféle gyógyszer csomagolható, és egereken már sikeresen ki is próbálták: eddig melanoma és Lewis-tüdőrák ellen bizonyult hatásosnak.

A daganatok kemoterápiás kezelése az egészséges sejteket is pusztítja, és vannak rezisztens daganatsejtek, melyek nem reagálnak a kezelésre. Ezért a rákkutatókat az foglalkoztatja, hogy miként lehetne elzárni a rákos sejtek vérellátását, és halálra éheztetni őket. Az vérellátás leállítása önmagában nem elégséges, mert az oxigénhiányos szövetekben beindul a túlélésért folyó harc, például új erek képződnek.

Kézenfekvő az ötlet, hogy a kemoterápiát és az vérerek elpusztítását, az anti-angiogenezist kombinálják, azaz akkor dobják le a bombát, amikor már el vannak vágva az utánpótlási vonalak. A probléma: nem lehet eljuttatni a kemoterápiás gyógyszereket a daganatba, ha már tönkrement az érrendszer. Figyelembe kell venni a rendelkezésre álló gyógyszerek adagolásának ütemezését is: az anti-angiogenikus gyógyszert időben elnyújtva, a kemoterápiásat lökésenként kell adagolni.

A nanosejt tervezése során kész gyógyszereket használtak, és egy valódi sejthez hasonló "zsákban a zsák" szerkezetet készítettek. A belső zsákba került a kemoterápiás hatóanyag, a külsőbe az anti-angiogenikus gyógyszer. A legkülső felületre a rejtőzködéshez szükséges vegyületek kerültek, hogy a részecskék elkerüljék a szervezet immunrendszerének figyelmét. A teljes méret 200 nanometer lett, ami elég kicsi ahhoz, hogy átjusson a daganat hajszálerein.

Amikor a nanosejt bejut a daganatba, szétfoszlik a külső membránja, és kiszabadul az anti-angiogenikus gyógyszer. Ennek hatására összeomlik a daganatot tápláló hajszálér, s a nano-sejtből lassan szivárgó kemoterápiás hatóanyag nem tud kijutni a szervezetbe.

A kutatók egereken próbálták ki az új készítményt, és az a tervek szerint működött. A nanosejtes módszerrel kezelt egerek 65 nappal, a hagyományos módon kezeltek 30 nappal élték túl a kezelést. Kezelés nélkül a daganatos egerek 20 nap alatt elpusztultak. A módszer melanoma esetén hatékonyabbnak bizonyult, mint a tüdőráknál, ami arra utal, hogy hogy minden egyes daganatfajtához hozzá kell idomítani a módszert.