Un farmaco immunoterapico incorporato in un idrogel a lento rilascio inventato alla Rice University in collaborazione con l'Università del Texas Health Science Center di Houston (UTHealth) sembra essere altamente efficace nell'uccidere le cellule tumorali.

STINGel combina una nuova classe di farmaci immunoterapici chiamati stimolatori del gene dell'interferone (STING) con un idrogel iniettabile che rilascia il farmaco in una dose costante per attivare il sistema immunitario e uccidere le cellule tumorali. È stato sviluppato dal laboratorio Rice del chimico e bioingegnere Jeffrey Hartgerink e dall'allume di Rice Simon Young, un assistente professore di chirurgia orale e maxillo-facciale presso UTHealth.

Negli studi clinici, i farmaci immunoterapici hanno dimostrato forti capacità di combattere il cancro. La ricerca ha anche scoperto che i farmaci vengono eliminati rapidamente dal corpo, e gli studi attuali richiedono più iniezioni.

La nuova ricerca, che è dettagliato in Biomateriali , hanno mostrato che i gel peptidici a rilascio lento potrebbero fornire continuamente farmaci immunoterapici ai siti tumorali per lunghi periodi di tempo.

Hartgerink è un pioniere nello sviluppo di idrogel autoassemblanti di peptidi multidominio (MDP), che imitano la matrice extracellulare del corpo per incoraggiare la crescita di cellule e sistemi vascolari per la riparazione dei tessuti. L'idrogel viene iniettato come liquido, diventa semisolido all'interno del corpo e si degrada lentamente nel tempo.

L'idrogel nel nuovo studio è anche accogliente per le cellule, ma quando gli invasori sono cellule cancerose, sono nei guai. I farmaci immunoterapici noti come dinucleotidi ciclici (CDN) li attendono all'interno del gel.

Hartgerink, professore di chimica e bioingegneria, ha detto che la concentrazione di CDN nell'idrogel è importante.

"L'approccio normale alla consegna del CDN è la semplice iniezione, ma questo porta ad una diffusione molto rapida del farmaco in tutto il corpo e ne riduce la concentrazione nel sito del tumore a livelli molto bassi, " ha detto. "Utilizzando la stessa quantità di CDN, l'approccio STINGel consente alla concentrazione di CDN vicino al tumore di rimanere molto più alta per lunghi periodi di tempo."

STINGel è stato studiato sia in colture di laboratorio che in vivo. Per la parte in vivo, sei gruppi di 10 roditori ciascuno sono stati trattati con CDN da solo, controllare i collageni da soli o con CDN, MDP da solo o STINGel (CDN più MDP). Solo uno su 10 animali CDN o collagene più CDN è sopravvissuto 105 giorni, ma sei dei 10 animali trattati con STINGel sono sopravvissuti. Questi si sono anche dimostrati resistenti all'ulteriore impianto di cellule tumorali, il che significa che i loro sistemi immunitari sono stati addestrati per identificare e distruggere con successo sia il cancro esistente che l'insorgenza futura di quel cancro, ha detto Hartgerink.

Il laboratorio ha testato idrogel più comuni, ma ha scoperto che non erano in grado di fornire lo stesso rilascio controllato e non erano nemmeno in grado di fornire un beneficio aggiuntivo rispetto al trattamento CDN visto negli studi clinici. "L'idrogel MDP fornisce un ambiente unico per il rilascio di CDN che altri gel non possono eguagliare, "Ha detto Hartgerink.

"Il CDN che abbiamo usato in questo studio è attualmente in sperimentazione clinica, " ha detto. "Riteniamo che il nostro approccio STINGel abbia il potenziale per ampliare significativamente la portata di questo potente farmaco immunoterapico a una gamma più ampia di tumori resistenti".