(PhysOrg.com) -- Ridurre le dimensioni potrebbe portare a risultati migliori, soprattutto quando si tratta di farmaci antitumorali.

I bioingegneri della Duke University hanno sviluppato un metodo semplice ed economico per caricare i carichi di farmaci antitumorali in veicoli di consegna su nanoscala e hanno dimostrato in modelli animali che questa nuova nanoformulazione può eliminare i tumori dopo un singolo trattamento. Dopo aver somministrato il farmaco al tumore, il veicolo di consegna si scompone in sottoprodotti innocui, diminuendo notevolmente la tossicità per il ricevente.

I sistemi di nanorilascio sono diventati sempre più attraenti per i ricercatori grazie alla loro capacità di penetrare efficacemente nei tumori. Poiché i vasi sanguigni che forniscono i tumori sono più porosi, o che perde, rispetto alle navi normali, la nanoformulazione può più facilmente entrare e accumularsi all'interno delle cellule tumorali. Ciò significa che possono essere somministrate dosi più elevate del farmaco, aumentando le sue capacità di uccidere il cancro riducendo gli effetti collaterali associati alla chemioterapia sistematica

“Quando viene utilizzato per fornire farmaci antitumorali nei nostri modelli, la nuova formulazione ha una dose massima tollerata quattro volte superiore rispetto allo stesso farmaco da solo, e ha indotto una regressione del tumore quasi completa dopo un'iniezione, "disse Ashutosh Chilkoti, Theo Pilkington Professore di ingegneria biomedica presso la Duke's Pratt School of Engineering. "Il farmaco libero ha avuto solo un effetto modesto nel ridurre i tumori o nel prolungare la sopravvivenza degli animali".

I risultati degli esperimenti di Chilkoti sono stati pubblicati presto online sulla rivista Materiali della natura .

“Altrettanto importante, noi crediamo, è il nuovo metodo che abbiamo sviluppato per creare questi farmaci, Chilkoti ha detto. “A differenza di altri approcci, possiamo produrre grandi quantità in modo semplice ed economico, e crediamo che il nuovo metodo teoricamente potrebbe essere utilizzato per migliorare l'efficacia di altri farmaci antitumorali esistenti”.

Al centro del nuovo metodo è il modo in cui il farmaco è "attaccato" al suo sistema di somministrazione di polipeptidi e se un farmaco può essere sciolto o meno in acqua.

Il sistema di somministrazione utilizza il batterio Escherichia coli (E. coli) che è stato geneticamente modificato per produrre uno specifico polipeptide artificiale noto come polipeptide chimerico. Poiché gli E. coli sono comunemente usati per produrre proteine, costituisce un impianto di produzione semplice e affidabile per questi specifici polipeptidi ad alta resa.

Quando è attaccato a uno di questi polipeptidi chimerici, il farmaco assume caratteristiche che il farmaco da solo non possiede. La maggior parte dei farmaci non si dissolve in acqua, che limita la loro capacità di essere assorbiti dalle cellule. Ma essere attaccato a una nanoparticella rende il farmaco solubile.

“Quando questi due elementi sono combinati in un contenitore, si autoassemblano spontaneamente in una nanoparticella idrosolubile, Chilkoti ha detto. “Si autoassemblano anche in modo coerente e affidabile in una dimensione di 50 nanometri circa, il che li rende ideali per la terapia del cancro. Poiché molti farmaci chemioterapici sono insolubili, crediamo che questo nuovo approccio possa funzionare anche per loro”.

Gli ultimi esperimenti hanno coinvolto la doxorubicina, un agente comunemente usato per il trattamento dei tumori del sangue, Seno, ovaie e altri organi. I ricercatori hanno iniettato topi con tumori impiantati sotto la pelle con la combinazione chimerica polipeptide-doxorubicina o solo doxorubicina.

I topi trattati con la sola doxorubicina avevano una dimensione media del tumore 25 volte maggiore di quelli trattati con la nuova combinazione. Il tempo medio di sopravvivenza per i topi trattati con doxorubicina era di 27 giorni, rispetto a più di 66 giorni per i topi che ricevono la nuova formulazione.

I ricercatori della Duke ora hanno in programma di testare la nuova combinazione su diversi tipi di cancro, così come i tumori che crescono all'interno di diversi organi. Proveranno anche a combinare questi polipeptidi chimerici con altri farmaci insolubili e ne testeranno l'efficacia contro i tumori.

Fornito dalla Duke University (notizie:web)