(PhysOrg.com) -- L'applicazione della nanotecnologia nel campo della somministrazione di farmaci ha attirato molta attenzione negli ultimi anni. Nella ricerca sul cancro, la nanotecnologia è molto promettente per lo sviluppo di soluzioni mirate, somministrazione localizzata di farmaci antitumorali, in cui sono colpite solo le cellule cancerose.

Tali metodi di terapia mirata rappresenterebbero un importante progresso rispetto all'attuale chemioterapia, in cui i farmaci antitumorali sono distribuiti in tutto il corpo, attaccando le cellule sane insieme alle cellule cancerose e causando una serie di effetti collaterali negativi.

Effettuando studi approfonditi su topi con tumori umani, Gli scienziati dell'UCLA hanno ottenuto risultati che avvicinano la ricerca a questo obiettivo. In un articolo pubblicato l'8 luglio sulla rivista Piccolo , i ricercatori del California NanoSystems Institute e del Jonsson Comprehensive Cancer Center dell'UCLA dimostrano che le nanoparticelle di silice mesoporosa (MSN), minuscole particelle con migliaia di pori, può immagazzinare e somministrare farmaci chemioterapici in vivo e sopprimere efficacemente i tumori nei topi.

I ricercatori hanno anche dimostrato che gli MSN si accumulano quasi esclusivamente nei tumori dopo la somministrazione e che le nanoparticelle vengono escrete dal corpo dopo aver somministrato i farmaci chemioterapici.

Lo studio è stato condotto congiuntamente nei laboratori di Fuyu Tamanoi, un professore di microbiologia dell'UCLA, immunologia e genetica molecolare e direttore del programma di trasduzione del segnale e terapia presso il Jonsson Comprehensive Cancer Center dell'UCLA, e Jeffrey Zink, un professore UCLA di chimica e biochimica.

Nello studio, i ricercatori hanno scoperto che gli MSN circolano nel flusso sanguigno per lunghi periodi di tempo e si accumulano prevalentemente nei tumori. L'accumulo del tumore potrebbe essere ulteriormente migliorato collegando una porzione mirata agli MSN, hanno detto i ricercatori.

Il trattamento dei topi con MSN caricati con camptotecina ha portato al restringimento e alla regressione dei tumori da xenotrapianto. Alla fine del trattamento, i topi erano essenzialmente privi di tumore, e la tossicità acuta ea lungo termine degli MSN sui topi era trascurabile. In questo studio sono stati utilizzati topi con cancro al seno, ma i ricercatori hanno recentemente ottenuto risultati simili usando topi con cancro del pancreas umano.

"Il nostro studio attuale mostra, per la prima volta, che gli MSN sono efficaci per la somministrazione di farmaci antitumorali e che la capacità di soppressione del tumore è significativa, " Disse Tamanoi.

"Due proprietà di queste nanoparticelle sono importanti, " Lu ha detto. "In primo luogo, la loro capacità di accumularsi nei tumori è eccellente. Sembrano eludere il meccanismo di sorveglianza che normalmente rimuove i materiali estranei al corpo. Secondo, la maggior parte delle nanoparticelle che sono state iniettate nei topi sono state espulse attraverso l'urina e le feci entro quattro giorni. Questi ultimi risultati sono piuttosto interessanti e potrebbero spiegare la bassa tossicità osservata negli esperimenti di biocompatibilità che abbiamo condotto".

I ricercatori del Nano Machine Center for Targeted Delivery and On-Demand Release stanno modificando gli MSN, che sono facilmente modificabili, in modo che le nanoparticelle possano essere dotate di nanomacchine. Per esempio, nanovalvole vengono attaccate all'apertura dei pori per controllare il rilascio di farmaci antitumorali. Inoltre, l'interno dei pori viene modificato in modo da ottenere il rilascio di farmaci antitumorali indotto dalla luce.

"Possiamo modificare sia le particelle stesse che gli attacchi sulle particelle in un'ampia varietà di modi, il che rende questo materiale particolarmente attraente per la progettazione di veicoli per la somministrazione di farmaci, " ha detto Zink.

Il team sta ora pianificando la ricerca futura che prevede la sperimentazione di MSN in una varietà di sistemi modello animale e la realizzazione di studi approfonditi sulla sicurezza degli MSN.

"È necessaria un'indagine completa con dosaggi pratici adeguati e adatti alla somministrazione in vivo di farmaci antitumorali prima che gli MSN possano raggiungere le cliniche come sistema di somministrazione di farmaci, " Disse Tamanoi.

La ricerca ha ricevuto il sostegno del National Institutes of Health e della National Science Foundation. Inoltre, NanoPacific Holdings Inc. ha fornito un supporto fondamentale per gli esperimenti sugli animali.