Efekt poboljšane permeabilnosti i retencije
Efekt poboljšane propusnosti i retenzije (EPR) je kontroverzni koncept pomoću kojih molekule određenih veličina (obično liposomi, nanočestice i makromolekulski lijekovi) imaju tendenciju da se akumuliraju u tumorskom tkivu mnogo više nego u normalnim tkivima. Općenito objašnjenje za ovu pojavu je da tumorske ćelije moraju stimulirati proizvodnju krvnih sudova, da bi brzo rasle. VEGF i drugi faktori rasta su uključeni u angiogenezu raka. Agregati tumorskih ćelija od samo 150-200 μm, počinju da ovise o snabdevanju krvlju koje vrši neovaskulatura za njihovu ishranu i snabdevanje kiiikom. Ove novoformirani tumorski sudovi su obično abnormalne forme i arhitekture. Oni su loše poređane defektne endotelne ćelije sa širokim fenestracijama, nemaju sloj glatkih mišića ili inervaciju sa širim lumenima i oštećene funkcionalne receptore za angiotenzin II. Nadalje, tumorskim tkivima obično nedostaje efikasna limfna drenaža. Svi ovi faktori dovode do abnormalne dinamike transporta molekula i fluida, posebno kod makromolekulskih lijekova. Ovaj fenomen se naziva "efekt pojačane permeabilnosti i zadržavanja (EPR)" makromolekula i lipida u solidnim tumorima. EPR efekat je dodatno pojačan mnogim patofiziološkim faktorima koji su uključeni u pojačavanje ekstravazacije makromolekula u čvrstim tumorskim tkivima. Naprimjer, bradikinin, dušik-oksid/peroksinitrit, prostaglandini, faktor vaskularne permeabilnosti (također poznat kao faktor rasta vaskularnog endotela VEGF), tumorski faktor nekroze i drugi. Jedan faktor koji dovodi do povećanog zadržavanja je nedostatak limfe oko tumorske regije koja bi filtrirala takve čestice u normalnim uvjetima. EPR efekat se obično koristi za opisivanje isporuke nanočestica i liposoma u tkivo raka. Jedan od mnogih primjera je rad na termalnoj ablaciji sa zlatnim nanočesticama. Halas, West i saradnici su pokazali moguću dopunu zračenju i hemoterapiji u terapiji raka, pri čemu kada se nanočestice nađu na mjestu raka, mogu se zagrijati kao odgovor na kožu koja prodire u blizinu IR laser (fototermalni efekat). Pokazalo se da ova terapija najbolje djeluje u kombinaciji s hemoterapeutima ili drugim terapijama raka. Iako se pretpostavlja da EPR efekat nosi nanočestice i širi se unutar tkiva raka, samo mali postotak (0,7% medijana) od ukupno primijenjene doze nanočestica obično može doseći čvrsti tumor.