Molti potenti farmaci antitumorali hanno gravi inconvenienti:non si mescolano con l'acqua, il che significa che avranno una solubilità limitata nel sangue, e mancano di selettività per le cellule tumorali.

I ricercatori dell'Università dell'Alabama a Birmingham e del Texas Tech University Health Sciences Center hanno sviluppato micro-cubi che possono assorbire un farmaco antitumorale idrofobico e consegnarlo alle cellule tumorali. I test di coltura tissutale mostrano questi piccoli, cubetti porosi, caricato con il farmaco idrofobico, sono più potenti contro le cellule tumorali del fegato e meno dannose per le cellule epatiche normali, rispetto al solo farmaco.

"Riteniamo che la nostra nuova piattaforma di somministrazione di farmaci per il potente farmaco antitumorale BA-TPQ fornisca un metodo semplice per l'incapsulamento di farmaci idrofobici e possa facilitare una maggiore efficacia per la terapia del cancro del fegato, " hanno detto i ricercatori in an Acta Biomaterialia carta. Il cancro al fegato, carcinoma epatocellulare, è la terza causa di morte per cancro nel mondo, e la necessità di nuovi composti curativi in ​​grado di migliorare gli esiti dei pazienti è urgente.

BA-TPQ è un derivato dell'iminochinone, ed è uno dei più potenti analoghi dei composti antitumorali naturali scoperti nella spugna filippina Zyzzya fuliginosa .

BA-TPQ ha un'elevata potenza contro le linee cellulari umane del cancro al seno e alla prostata, ma il suo uso è stato limitato dalla scarsa solubilità, bassa biodisponibilità e tossicità indesiderata. Gli obiettivi di un sistema di somministrazione sono una migliore efficacia antitumorale e la riduzione degli effetti collaterali.

La ricerca è stata condotta dalla co-autrice senior Eugenia Kharlampieva, dottorato di ricerca, e Sadanandan E. Velu, dottorato di ricerca, entrambi professori associati di chimica presso l'UAB College of Arts and Sciences, e Ruiwen Zhang, M.D., dottorato di ricerca, professore presso la Facoltà di Farmacia, Centro di scienze della salute della Texas Tech University.

I cubi da 2 micrometri sono costituiti da strati di poli(acido metacrilico) reticolato formati su un'impalcatura porosa che viene poi rimossa. Il poli(acido metacrilico) non è tossico ed è biocompatibile per l'uso clinico.

I portatori di idrogel riempiti con BA-TPQ sono morbidi ma possono mantenere la loro forma cubica, e la forma cubica aiuta l'assorbimento da parte delle cellule tumorali. Un potenziale redox più elevato, come quello che si trova all'interno delle cellule, facilita la dissoluzione dei minuscoli cubetti e il rilascio del farmaco BA-TPQ. Per di più, le cellule tumorali hanno spesso potenziali redox più elevati rispetto alle cellule normali.

I cubetti carichi di farmaco possono essere liofilizzati e poi risospesi in soluzione senza perdere la loro forma, che può consentire la conservazione a lungo termine dei cubetti come polvere.

Oltre alla selettività dei cubetti di BA-TPQ-hydogel per le due linee di cellule di cancro del fegato testate rispetto alle cellule normali del fegato, i cubi carichi di farmaco influenzavano l'espressione dei geni coinvolti nella promozione o prevenzione del cancro.

Per una linea di cellule tumorali del fegato, l'incapsulamento di BA-TPQ all'interno dei cubetti di idrogel ha amplificato significativamente la potenza di BA-TPQ per ridurre l'espressione della proteina oncogenica, MDM2, e aumentare l'espressione del soppressore del tumore, p53, e il soppressore della proliferazione cellulare, p21. I test in un'altra linea di cellule di cancro al fegato hanno mostrato che l'inibizione potenziata di MDM2 da parte dei cubetti di idrogel BA-TPQ era indipendente dallo stato di p53, il che significa che per le cellule tumorali con mutazione p53, che si verificano comunemente nelle cellule di epatocarcinoma e che promuovono la tumorigenesi, i cubetti di idrogel BA-TPQ possono essere un candidato di successo per il trattamento antitumorale.

Mentre i cubetti di idrogel caricati con BA-TPQ possono essere somministrati per via endovenosa, i ricercatori hanno anche mostrato che hanno anche il potenziale per essere assunti per via orale. I cubetti caricati con il farmaco hanno mantenuto la loro integrità se esposti a un ambiente fortemente acido di pH 2, imitando le condizioni dello stomaco, e hanno mostrato una maggiore permeabilità attraverso un monostrato di cellule epiteliali, rispetto al solo farmaco, che indica una migliore possibilità di assorbimento per i cubetti di idrogel carichi di farmaco dall'intestino.