(PhysOrg.com) -- Una delle difficoltà nel combattere il cancro è che i farmaci spesso colpiscono altre cellule non cancerose, facendo ammalare i pazienti. Ma cosa accadrebbe se i ricercatori potessero introdurre particelle che combattono il cancro solo nelle cellule tumorali? I ricercatori del Georgia Institute of Technology e dell'Ovarian Cancer Institute stanno lavorando per fare proprio questo. Nella rivista online Cancro BMC descrivono in dettaglio un metodo che utilizza idrogel - di dimensioni inferiori a 100 nanometri - per introdurre un particolare tipo di piccolo RNA interferente (siRNA) nelle cellule tumorali. Una volta nella cellula, il siRNA attiva la morte cellulare programmata che il corpo usa per uccidere le cellule mutate e aiutare la chemioterapia tradizionale a fare il suo lavoro.

Molti tumori sono caratterizzati da un'eccessiva abbondanza di recettori del fattore di crescita epidermico (EGFR). Quando il livello di EGFR in una cellula è elevato, indica alla cellula di replicarsi a un ritmo rapido. Riduce anche l'apoptosi, o morte cellulare programmata.

“Con la nostra tecnica stiamo inibendo la crescita di EGFR, con piccolo RNA interferente. E inibendo la sua crescita, stiamo aumentando la funzione apoptotica delle cellule. Se colpiamo la cellula con la chemioterapia allo stesso tempo, dovremmo essere in grado di uccidere le cellule tumorali in modo più efficace, "ha detto John McDonald, professore alla School of Biology della Georgia Tech e capo ricercatore presso l'Ovarian Cancer Institute.

Il piccolo RNA interferente è efficace nell'interrompere la produzione di EGFR, ma una volta all'interno della cellula, il siRNA ha una durata di vita limitata. Mantenerlo protetto all'interno delle nanoparticelle di idrogel consente loro di entrare in modo sicuro nella cellula tumorale e funge da barriera protettiva intorno a loro. L'idrogel rilascia solo una piccola quantità di siRNA alla volta, assicurando che mentre alcuni sono fuori nella cellula cancerosa facendo il loro lavoro, i rinforzi sono tenuti al sicuro all'interno della nanoparticella fino al momento di svolgere il loro lavoro.

“È come un cavallo di Troia, ” ha detto L. Andrew Lyon, professore alla Scuola di Chimica e Biochimica della Georgia Tech. “Abbiamo decorato la superficie di questi idrogel con un ligando che induce la cellula cancerosa ad assorbirlo. Una volta dentro, le particelle hanno un profilo di rilascio lento che fa fuoriuscire il siRNA in un lasso di tempo di giorni, permettendogli di avere un effetto terapeutico”.

Le cellule utilizzano l'RNA messaggero (mRNA) per generare proteine, che aiutano a mantenere la cellula in crescita. Una volta che il siRNA entra nella cellula, si lega all'mRNA e recluta proteine ​​che attaccano il complesso siRNA-mRNA. Ma la cellula cancerosa non è finita; continua a generare proteine, quindi senza una fornitura continua di siRNA, la cellula si riprende. L'utilizzo dell'idrogel per rilasciare lentamente il siRNA gli consente di mantenere un attacco prolungato in modo che possa continuare a interrompere la produzione di proteine.

“Abbiamo dimostrato che puoi essere abbattuto in un arco di tempo di pochi giorni, che potrebbe presentare una finestra clinica per entrare e fare più trattamenti in un approccio chemioterapico combinato, ", ha detto Lione.

“Il fatto che questo sistema rilasci lentamente il siRNA, senza dare alla cellula il tempo di riprendersi immediatamente, ci dà un'efficienza molto migliore nell'uccidere le cellule tumorali con la chemioterapia, "ha aggiunto McDonald.

Le tecniche precedenti prevedevano l'uso di anticorpi per abbattere le proteine.

“Ma spesso, una mutazione può sorgere nel gene bersaglio in modo tale che l'anticorpo non avrà più l'effetto che aveva una volta, aumentando così la possibilità di recidiva, ", ha detto Mc Donald.

Il team ha utilizzato idrogel perché non sono tossici, hanno una velocità di rilascio relativamente lenta, e possono sopravvivere nel corpo abbastanza a lungo da raggiungere il loro obiettivo.

"È un'architettura ben definita in cui stai usando la porosità intrinseca di quel materiale per caricare le cose, e poiché le nostre particelle sono circa il 98% di acqua in volume, c'è un sacco di volume interno in cui caricare le cose, ", ha detto Lione.

Attualmente, i test hanno dimostrato di funzionare in vitro , ma la squadra inizierà i test in vivo in breve.