Kultananoklusterit voivat kuljettaa lääkeaineita tarkasti syöpäsoluihin vahingoittamatta terveitä kudoksia. Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksen tutkijat osoittivat atomitason simulointien avulla, että syöpäsolujen tunnistin- ja lääkeainemolekyylien suhde on kriittinen optimaalisten lääkekantajien kehityksessä. Työ laajentaa Nanotiedekeskuksen kultatutkimuksen nanolääketieteen alueelle.

Mahasyöpä on maailmanlaajuisesti yksi yleisimmistä syövän tyypeistä. Se on aggressiivinen syöpä, jota useissa tapauksissa ei diagnosoida riittävän ajoissa. Syövän tavanomaisessa hoidossa käytetään kemoterapiaa, jossa syöpälääkkeet estävät syöpäsolujen kasvua.

Kemoterapia on vahingollista myös terveen kudoksen soluille. 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.

Nyt julkaistussa laskennallisessa tutkimuksessa osoitettiin, että syöpää tunnistavien ja lääkeainemolekyylien suhde on kriittinen parametri kultaklusterien ominaisuuksien optimoinnissa, jotta klusterien tarttumistodennäköisyys syöpäsolujen pintaan voidaan maksimoida.

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

”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.

Tutkimuksen simulaatiot tehtiin sekä Jyväskylän yliopiston FCCI-verkoston laskentaklusteria että CSC-laskentakeskuksen supertietokoneita käyttäen, hyödyntämällä CSC:n myöntämää Grand Challenge -projektiresurssia.