Os pesquisadores desenvolvem o nanosystem biomimetic para entregar proteínas terapêuticas aos tumores do alvo

Uma equipe de pesquisadores de Penn State desenvolveu um nanosystem biomimetic para entregar proteínas terapêuticas a selectivamente visa tumores cancerígenos. Usando uma toxina da proteína de uma planta encontrada nas montanhas Himalaias, chamadas gelonin, os pesquisadores prenderam as proteínas em nanoparticles metal-orgânicos auto-montados (MOF) da estrutura para protegê-los do sistema imunitário do corpo. Para aumentar a longevidade da droga na circulação sanguínea e visar selectivamente o tumor, a equipe cloaked o MOF em um revestimento feito das pilhas do tumor próprias.

O sangue é um ambiente hostil para a entrega da droga. O sistema imunitário do corpo ataca as moléculas estrangeiras ou então nivela-as fora do corpo através do baço ou do fígado. Mas as pilhas, incluindo células cancerosas, liberam as partículas pequenas chamadas as vesículas extracelulares que se comunicam com outras pilhas no corpo e se enviam “não me comem” sinal ao sistema imunitário.

“Nós projectamos uma estratégia aproveitar-se das vesículas extracelulares derivadas das pilhas do tumor,” disse Siyang Zheng, professor adjunto da engenharia biomedicável e elétrica. “Nós removemos 99 por cento dos índices destas vesículas extracelulares e usamos então a membrana para envolver nossos nanoparticles metal-orgânicos da estrutura. Se nós podemos obter nossas vesículas extracelulares do paciente, com a biópsia ou cirurgia, a seguir os nanoparticles procurarão o tumor com um processo chamado escolha de objectivos homotípica.”

Dê sinal de gongo Cheng, um erudito cargo-doutoral anterior no grupo de Zheng agora em Harvard, disse-o: “MOF é uma classe de materiais cristalinos montados por nós do metal e por linkers orgânicos. Em nosso projecto, o auto-conjunto de nanoparticles de MOF e a capsulagem das proteínas são conseguidos simultaneamente com uma aproximação do um-potenciômetro no ambiente aquoso. Os locais enriquecidos da afinidade do metal em superfícies de MOF actuam como o buttonhook, assim que a membrana extracelular da vesícula pode facilmente ser curvada nos nanoparticles de MOF. Nossa estratégia biomimetic faz os nanoparticles sintéticos olhar como as vesículas extracelulares mas têm a carga desejada para dentro.”

O sistema do nanoparticle circula na circulação sanguínea até que encontre o tumor e os fechamentos sobre à membrana de pilha. A célula cancerosa ingere o nanoparticle em um processo chamado endocytosis. Uma vez dentro da pilha, a acidez mais alta das vesículas intracelulares do transporte da célula cancerosa faz com que os nanoparticles metal-orgânicos da estrutura quebrem distante e liberem a proteína tóxica no cytosol e matem a pilha.

“Nossa estrutura metal-orgânica tem a capacidade de carga muito alta, assim que nós não precisamos de usar muitas partículas e aquele mantem a toxicidade geral baixa,” Zheng disse.

Os pesquisadores estudaram a eficácia do nanosystem e de sua toxicidade em um modelo animal pequeno e relataram seus resultados em um artigo de tampa no jornal da sociedade de produto químico americano.

Os pesquisadores acreditam que seu nanosystem fornece uma ferramenta para a entrega visada de outras proteínas que exigem cloaking do sistema imunitário. Penn State aplicou-se para a protecção da patente para sua tecnologia.

Advertisement