I ricercatori del Cancro tengono la grande speranza che la terapeutica a base d'acido nucleica, quali i geni anticancro, oligonucleotidi antisenso e piccole molecole d'interferenza del RNA (siRNA), risulterà essere agenti antitumorali potenti.
Una ragione per quell'ottimismo è che vari materiali del nanoscale stanno mostrando il loro coraggio come agenti di consegna per queste molecole potenti ma biologicamente instabili. Tre nuovi rapporti evidenziano il progresso in materia.
Uno studio, pubblicato nella Terapia Genica del giornale da Hideyoshi Harashima, Ph.D. e colleghi all'Università dell'Hokkaido nel Giappone, descrive lo sviluppo di cui la chiamata dei ricercatori un'unità nana busta tipa multifunzionale (RIPARI) ha progettato per spargere un rivestimento protettivo soltanto quando contatta le celle del tumore. Con questo rivestimento rimosso, la nanoparticella entra nelle celle del tumore e sicuro consegna il suo carico utile dell'acido nucleico.
Una Volta iniettata nella circolazione sanguigna, l'unità del nanoscale contiene un rivestimento di poli (glicole etilenico), o la PARITÀ, un polimero biocompatibile che protegge la nanoparticella da spazio rapido dall'organismo. Tuttavia, questo rivestimento della PARITÀ interferisce con l'abilità dei geni terapeutici contenuti all'interno della RIPARAZIONE dall'espressione all'interno delle celle del tumore e dall'esercitare il loro effetto terapeutico progettato. I ricercatori risolti questo conflitto aggiungendo un linker fra il rivestimento della PARITÀ e la superficie della RIPARAZIONE. Un enzima conosciuto come la proteinasi metallica della matrice (MMP), trovata negli spazi fra le celle del tumore, può fendere questo linker, liberante la RIPARAZIONE del suo rivestimento della PARITÀ.
Gli Studi con le celle coltivate del tumore hanno indicato che questo meccanismo Parità-mutante funziona come previsto soltanto quando le celle del tumore producono MMP. Quando MMP è presente, RIPARI le particelle efficacemente consegnano un gene antitumorale che poi esprime all'interno delle celle mirate a. Tuttavia, quando i ricercatori hanno aggiunto questo RIPARI ad un secondo tipo delle cellule del tumore, uno che non produce MMP, il livello di espressione genica era 95 per cento di meno che nelle celle MMP-positive. Gli studi Successivi in mouse che sopportano MMP-esprimendo i tumori hanno confermato questi risultati - il livello elevato di espressione genica anticancro in tumori era 100 volte in mouse dosati con MEND Parità-mutante confrontata al livello osservato in mouse che hanno ricevuto le nanoparticelle di cui il rivestimento della PARITÀ è rimanere intatto.
Adottando un approccio differente, un gruppo di ricerca intestato da Uwe Zangemeister-Wittke, Ph.D., all'Università di Zürich in Svizzera ha sviluppato ad una nanoparticella basata a lipido destinata per legare alla cellula tumorale una proteina conosciuta come la molecola di adesione cellulare epiteliale (EpCAM). Mentre legare accade, la nanoparticella è presa rapidamente dalle celle del tumore. Una Volta dentro le celle, la nanoparticella rilascia un oligonucleotide antisenso che interrompe una produzione di due proteine conosciute come bcl-2 ed il bcl-xL. Senza queste proteine, le celle curate del tumore diventano sensibili alla doxorubicina anticancro della droga.
Questo studio, che è stato pubblicato in Terapeutica Molecolare del Cancro del giornale, ha cominciato con i ricercatori che sviluppano un frammento dell'anticorpo che lega all'essere umano EpCAM. Poi hanno fissato questo frammento dell'anticorpo ad una ad una nanoparticella basata a lipido ed hanno indicato che queste nanoparticelle sono state prese efficientemente dalle celle d'espressione del tumore e per niente dalle celle che non esprimono EpCAM. Sulla Base di questi risultati, i ricercatori poi hanno caricato le nanoparticelle mirate a con l'agente antisenso terapeutico e la hanno aggiunte alle celle solide umane d'espressione del tumore. La Produzione di bcl-2 e del bcl-xL è caduto da 70 per cento e da 60 per cento, rispettivamente. Al contrario, le nanoparticelle non mirate a e le nanoparticelle EpCAM-mirate a caricate con un oligonucleotide casuale non hanno avute effetto su produzione della proteina.
Le celle del Tumore che producono bcl-2 ed il bcl-xL sono resistenti a molti agenti anticancro perché queste proteine impediscono alle celle di subire il apoptosis in risposta alla chemioterapia. Ma dopo il trattamento con le nanoparticelle mirate a, le celle del tumore hanno soccombuto rapido a doxorubicina. I ricercatori hanno calcolato che la loro nanoparticella ha aumentato la sensibilità delle cellule del tumore agli effetti letali di doxorubicina vicino tanto quanto quintupli.
Nel Frattempo, un gruppo di ricercatori piombo da Yong Zhang, Ph.D., all'Università Nazionale di Singapore, ha sviluppato ad una nanoparticella basata a punto di quantum che ha permesso che i ricercatori consegnassero le molecole del siRNA alle celle del tumore e tenessero la carreggiata che le nanoparticelle consegnassero con successo il loro carico. Questo lavoro è riferito nei Biomateriali del giornale.