Os pesquisadores do Cancro guardaram a grande esperança que a terapêutica à base de ácido nucleica, tal como genes anticancerosos, oligonucleotides antisentido, e moléculas de interferência pequenas do RNA (siRNA), provará ser agentes antitumorosos poderosos.
Uma razão para esse optimismo é que uma variedade de materiais do nanoscale estão mostrando seu vigor como agentes de entrega para estas moléculas poderosos mas biològica instáveis. Três relatórios novos destacam o progresso neste campo.
Um estudo, publicado na Terapia Genética do jornal por Hideyoshi Harashima, Ph.D., e colegas na Universidade do Hokkaido em Japão, descreve a revelação do que o atendimento dos pesquisadores um envelope-tipo multifuncional dispositivo nano (EMENDE) projectou derramar um revestimento protector somente quando vem em contacto com pilhas do tumor. Com este revestimento removido, o nanoparticle incorpora pilhas do tumor e entrega com segurança sua carga útil do ácido nucleico.
Quando injetado na circulação sanguínea, o dispositivo do nanoscale contem um revestimento de poli (glicol de etileno), ou o PEG, um polímero biocompatible que proteja o nanoparticle do afastamento rápido do corpo. Contudo, este revestimento do PEG interfere com a capacidade dos genes terapêuticos contidos dentro da EMENDA de expressar dentro das pilhas do tumor e de exercer seu efeito terapêutico pretendido. Os investigador resolveram este conflito adicionando um linker entre o revestimento do PEG e a superfície da EMENDA. Uma enzima conhecida como o metalloproteinase da matriz (MMP), encontrado nos espaços entre pilhas do tumor, pode fender este linker, livrando a EMENDA de seu revestimento do PEG.
Os Estudos com pilhas cultivadas do tumor mostraram que este mecanismo Peg-mudando trabalha como pretendido somente quando as pilhas do tumor produzem MMP. Quando MMP esta presente, EMENDE partículas entregam eficazmente um gene antitumoroso que expresse então dentro das pilhas visadas. Contudo, quando os pesquisadores adicionaram este EMENDE a um segundo tipo da pilha do tumor, um que não produz MMP, o nível de expressão genética era 95 por cento menos do que nas pilhas MMP-positivas. Os estudos Subseqüentes nos ratos que carregam MMP-expressando tumores confirmaram estes resultados - o nível de expressão genética anticancerosa nos tumores era a dobra 100 mais altamente nos ratos dosados com MEND Peg-mudando comparada ao nível observado nos ratos que receberam os nanoparticles cujo o revestimento do PEG permaneceu intacto.
Tomando uma aproximação diferente, uma equipa de investigação dirigida por Uwe Zangemeister-Wittke, Ph.D., na Universidade de Zürich em Suíça desenvolveu um nanoparticle lipido-baseado projetado ligar à célula cancerosa uma proteína conhecida como a molécula de adesão de pilha epitelial (EpCAM). Enquanto ligar ocorre, o nanoparticle está pegado rapidamente pelas pilhas do tumor. Uma Vez dentro das pilhas, o nanoparticle libera um oligonucleotide antisentido que feche uma produção de duas proteínas conhecidas como bcl-2 e bcl-xL. Sem estas proteínas, as pilhas tratadas do tumor tornam-se sensíveis ao doxorubicin anticanceroso da droga.
Este estudo, que foi publicado na Terapêutica Molecular do Cancro do jornal, começou com os investigador que desenvolvem um fragmento do anticorpo que ligasse ao ser humano EpCAM. Então anexaram este fragmento do anticorpo a um nanoparticle lipido-baseado e mostraram que estes nanoparticles estiveram pegados eficientemente por pilhas EpCAM-expressando do tumor e de forma alguma pelas pilhas que não expressam EpCAM. Baseado nestes resultados, os investigador então carregaram os nanoparticles visados com o agente antisentido terapêutico e adicionaram-nos às pilhas contínuas humanas EpCAM-expressando do tumor. A Produção de bcl-2 e de bcl-xL caiu por 70 por cento e por 60 por cento, respectivamente. Ao contrário, os nanoparticles não-visados e os nanoparticles EpCAM-visados carregados com um oligonucleotide aleatório não tiveram nenhum efeito na produção da proteína.
As pilhas do Tumor que produzem bcl-2 e bcl-xL são resistentes a muitos agentes anticancerosos porque estas proteínas impedem que as pilhas se submetam ao apoptosis em resposta à quimioterapia. Mas após o tratamento com os nanoparticles visados, as pilhas do tumor sucumbiram ràpida ao doxorubicin. Os investigador calcularam que seu nanoparticle aumentou a sensibilidade da pilha do tumor aos efeitos letais do doxorubicin perto tanto quanto quíntuplos.
Entrementes, um grupo de investigador conduzidos por Yong Zhang, Ph.D., na Universidade Nacional de Singapura, desenvolveu um nanoparticle ponto-baseado quantum que permitisse que os pesquisadores entregassem moléculas do siRNA às pilhas do tumor e as seguissem que os nanoparticles entregaram com sucesso sua carga. Este trabalho é relatado nos Matérias Biológicos do jornal.