Nonostante gli sforzi erculei, il cancro rimane una malattia formidabile, con ogni sottotipo maligno che risponde in modo diverso alle terapie. Un ostacolo specifico per il trattamento dei tumori solidi è uno strato protettivo chiamato matrice extracellulare che può impedire agli agenti chemioterapici di penetrare nel nucleo del tumore. Gli scienziati ora riportano i risultati in ACS' Chimica dei materiali mostrando che, nascondendo i farmaci antitumorali in una particella appositamente progettata, potrebbero prendere di mira e distruggere le cellule tumorali in profondità all'interno di una massa maligna in vitro.

Per i tumori che non possono essere estratti con la chirurgia, radiazioni e chemioterapia sono i trattamenti di scelta, ma entrambi possono comportare gravi effetti collaterali a causa della mancanza di specificità:uccideranno le cellule sane insieme a quelle maligne. I ricercatori sanno da tempo che, grazie all'architettura unica dei vasi sanguigni che circonda i tumori, le nanoparticelle possono facilmente passare nella zona del cancro, offrendo un potenziale percorso per la somministrazione specifica di chemioterapie alle cellule tumorali. Però, gli sforzi per sfruttare questo fenomeno sono falliti, con particelle sperimentali caricate di farmaco che falliscono perché non riescono a passare attraverso la densa matrice extracellulare o perdono il carico terapeutico durante il percorso verso l'interno del tumore. Alejandro Baeza, C. Jeffrey Brinker, Maria Vallet-Regi e colleghi hanno affrontato questa mancanza sviluppando un nuovo tipo di particella.

I ricercatori hanno creato una "protocella, "una nanoparticella in grado di intagliare la matrice extracellulare, somministrare dosi di farmaco che uccidono le cellule nelle regioni tumorali più profonde. Per sviluppare la protocella, il team ha iniziato con uno scheletro di silice mesoporosa con un'elevata superficie interna che può contenere una grande quantità di farmaco. Hanno circondato questo scheletro con un doppio strato lipidico dotato di una serie di strumenti per aiutare la protocella a consegnare il suo arsenale di farmaci nel luogo desiderato, compresi gli enzimi che scindono il collagene, un componente importante della matrice extracellulare del tumore. La protocella presenta anche ligandi sensibili al pH che innescano il rilascio del farmaco all'ingresso nell'interno relativamente acido di una cellula, garantire che il farmaco venga consegnato solo dove necessario. I ricercatori hanno testato le protocellule in un modello di coltura cellulare 3-D di un tumore solido, dimostrando che la protocella penetra e distrugge le cellule maligne meglio delle protocellule caricate con il farmaco senza il potenziale toolkit.e potenziato per curare un giorno il cancro e altre malattie nel tratto riproduttivo femminile.