In India e in altri paesi del sud-est asiatico, la curcumina è spesso usata come spezia in cucina, in particolare pollo o pesce. È noto per il suo effetto terapeutico e per uccidere i germi presenti nella carne cruda. Recentemente, gli scienziati hanno anche scoperto che la curcumina, una sostanza naturale isolata dalla pianta lunga Curcuma, essere un agente efficace per uccidere le cellule tumorali.

"Fino ad ora, però, la curcumina è ciò che nella scienza farmaceutica chiamiamo "falsa pista" - è terapeutico, ma l'effetto completo non può essere utilizzato perché è poco solubile in acqua, " ha osservato Dipanjan Pan, un professore associato di bioingegneria presso l'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign che dirige il Laboratorio di materiali in medicina.

"Quando provi a consegnare un farmaco, richiede solubilità in acqua, altrimenti non scorrerà attraverso il flusso sanguigno, " ha aggiunto Santosh Misra, un ricercatore post-dottorato che lavora con Pan.

Recentemente, però, Il laboratorio di Pan ha collaborato con Peter Stang, il redattore capo del Journal of American Chemical Society, e illustre professore di chimica presso l'Università dello Utah sui modi per rendere solubile la curcumina, consegnarlo a tumori infetti, e uccidere le cellule cancerose. Il team ha creato un sofisticato complesso metallociclico utilizzando il platino che non solo ha consentito la solubilità della curcumina, ma la cui sinergia si è dimostrata 100 volte più efficace nel trattamento di vari tipi di cancro come il melanoma e le cellule del cancro al seno rispetto all'uso separato della curcumina e degli agenti di platino. Hanno pubblicato i loro risultati nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze

"È una combinazione di chimica intelligente e nanoprecipitazione che utilizza la chimica dell'ospite ospite, Pan ha spiegato. "Sappiamo che un farmaco si legherà a una certa 'molecola ospite' se è presente la tasca adeguata. Abbiamo mostrato qui che una molecola macrociclica a forma di zucca Cucurbituril in virtù dei suoi legami monomerici glicolilici, che attira la curcumina, che viene legato e si stacca una volta consegnato alla cella. Questa è la chiave per dimostrare l'efficacia della terapia e per risolvere un problema di vecchia data con l'insolubilità della curcumina".

"Per renderlo disponibile al sistema, era necessario mettere la curcumina in un complesso più grande dove può essere solubile in acqua, "Misra ha detto. "Questo complesso ha una capacità davvero unica di assumere diverse forme di materiale, da una nanoparticella sferica a fili allungati più lunghi di dimensioni nanometriche. In entrambi i casi, la curcumina è presente nel sistema, che cosa è importante per il suo valore medicinale."

"Sapevamo che il platino è un agente terapeutico contro il cancro comunemente usato in clinica, " ha detto Pan spiegando la strada per la scoperta. "Volevamo sfruttare anche quella proprietà oltre alla curcumina. I nostri risultati dimostrano che la curcumina funziona completamente in sincronia con il platino ed esercita un effetto sinergico per mostrare notevoli proprietà antitumorali".

La curcumina ha dimostrato di prevenire la fosforilazione di STAT3, una via di segnalazione ben nota che innesca la crescita delle cellule tumorali e consente loro di sopravvivere, negli studi in vivo. La combinazione platino-curcumina uccide le cellule frammentandone il DNA.

Sebbene i ricercatori abbiano solo testato il metodo nella somministrazione di curcumina, il suo contributo al trattamento del cancro alla fine verrà anche dalla probabilità che il metodo funzioni anche con altri farmaci.

"Nella terapia del cancro, una delle misure che limita un certo numero di farmaci è la loro scarsa solubilità, " Pan ha detto. "La vitalità diventa importante solo quando il farmaco diventa solubile in acqua. Così, non importa come viene somministrato il farmaco, per via endovenosa o orale, alla fine deve essere assorbito dagli organi del corpo."

Il team di Pan spera anche di dimostrare che questo metodo sarà efficace nell'uccidere le cellule staminali del cancro, in effetti il ​​sistema radicale del cancro.

"Sempre più diventa ovvio che le cellule staminali del cancro sono responsabili della ricrescita di tutti questi tumori, " disse Pan. "Anche se stai uccidendo tutte le cellule del tumore, ci sarebbe una piccola popolazione di cellule con proprietà di "staminalità" che potrebbe consentire alle cellule tumorali di ricrescere e diffondersi in altre parti del corpo. Ecco perché anche se un paziente è stato dichiarato libero dal cancro, i medici continuano a monitorare per vedere se le cellule ricrescono. Però, se possiamo fornire una terapia alle cellule staminali del cancro, possiamo impedire che ciò accada. Come una ricerca in corso nel nostro laboratorio per trovare agenti per fermare la crescita delle cellule staminali del cancro, cercheremo di utilizzare questi metallacicli autoassemblati altamente sofisticati per terapie mirate"