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I ricercatori sviluppano la nuova nanoparticella che efficientemente e selettivamente uccide le cellule tumorali

Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) nei ricercatori di Monaco di Baviera ha sviluppato un tipo novello di nanoparticella che efficientemente e selettivamente uccide le cellule tumorali, così aprendo le nuove opzioni terapeutiche per il trattamento dei tumori.

Molti agenti chemioterapeutici usati per trattare i cancri sono associati con gli effetti collaterali della severità variante, perché sono tossici alle celle normali come pure ai tumori maligni. Ciò ha motivato la ricerca di efficaci alternative ai prodotti farmaceutici sintetici con cui la maggior parte dei cancri corrente sono trattati.

L'uso del fosfato e del citrato di calcio a questo fine è stato in discussione per determinati anni ora, poiché piombo alla morte delle cellule una volta consegnati direttamente nelle celle, mentre la loro presenza nella circolazione ha poco o nessun effetto tossico.

Il problema consiste nell'individuazione dei modi sormontare i meccanismi che gestiscono l'assorbimento di questi composti nelle celle ed assicurarsi che i composti agiscano selettivamente sulle celle una desidera eliminare.

Ricercatori nel dipartimento di chimica a LMU, piombo da Dott. Constantin von Schirnding, Dott. Hanna Engelke e prof. Thomas Bein, ora riferisca lo sviluppo di classe A di nanoparticelle amorfe novelle composta di calcio e citrato, che sono capaci di violazione delle barriere all'assorbimento ed uccidendo le celle del tumore ad un modo mirato a.

Sia il fosfato che il citrato di calcio sono compresi nel regolamento di molte vie cellulari di segnalazione. Quindi, i livelli di queste sostanze presenti nel citoplasma sono ben controllati, per evitare la rottura di queste vie.

Fondamentalmente, le nanoparticelle descritte nel nuovo studio possono oltrepassare questi comandi regolatori.

“Abbiamo preparato amorfo e le nanoparticelle porose che consistono del fosfato e del citrato di calcio, che sono incapsulate in un livello del lipido,„ von Schirnding spiega.

L'incapsulamento assicura che queste particelle siano prese prontamente dalle celle senza avviare le contromisure. Una volta dentro la cella, il livello del lipido è suddiviso efficientemente ed un gran numero di calcio e di citrato sono depositati nel citoplasma.

Gli esperimenti sulle celle coltivate hanno rivelato che le particelle sono selettivamente letali - cellule tumorali di uccisione, ma lasciare le celle in buona salute (che egualmente prendono le particelle) essenzialmente indenni.

“Chiaramente, le particelle possono essere altamente tossiche alle cellule tumorali. - Effettivamente, abbiamo trovato che più aggressivo il tumore, maggior l'effetto di uccisione,„ dice Engelke.

Durante l'assorbimento cellulare, le nanoparticelle acquistano un secondo cappotto della membrana. Gli autori dello studio postulano che un meccanismo sconosciuto - che è specifico alle cellule tumorali - cause una rottura di questa membrana esterna, permettendo che il contenuto delle vescicole coli nel citoplasma. In celle in buona salute, d'altra parte, questo livello esterno conserva la sua integrità e le vescicole sono successivamente intatto espulso nel media extracellulare.

La tossicità altamente selettiva delle particelle ha permesso affinchè noi tratti con successo due tipi differenti di tumori pleurici altamente aggressivi in mouse. Con soltanto due dosi, amministrate localmente, potevamo ridurre le dimensioni di tumore di 40 e di 70%, rispettivamente.„

Dott. Hanna Engelke, dipartimento di chimica, Ludwig-Maximilians-Universitaet

Molti tumori pleurici sono i prodotti metastatici dei tumori del polmone e si sviluppano nell'intercapedine pleurica fra il polmone e la gabbia toracica. Poiché questa regione non è fornita con sangue, è inaccessibile agli agenti chemioterapeutici.

“Al contrario, le nostre nanoparticelle possono direttamente essere presentate nell'intercapedine pleurica,„ dice Bein. Ancora, nel corso di un trattamento di due mesi, nessun segno degli effetti collaterali seri è stato individuato. In generale, questi risultati indicano che le nuove nanoparticelle hanno grande potenziale per ulteriore sviluppo dei trattamenti novelli per altri tipi di cancri.

Source:
Journal reference:

Schirnding, C. V., et al. (2020) Synergistic Combination of Calcium and Citrate in Mesoporous Nanoparticles Targets Pleural Tumors. Chem. doi.org/10.1016/j.chempr.2020.11.021.