I nanopolimeri di W. Andy Tao possono valutare meglio se i farmaci antitumorali stanno raggiungendo i loro obiettivi, uno sviluppo che può ridurre gli effetti collaterali di quei farmaci. (Foto della comunicazione agricola di Purdue/Tom Campbell)
(PhysOrg.com) -- Un biochimico della Purdue University ha dimostrato un processo che utilizza la nanotecnologia per valutare meglio se i farmaci antitumorali colpiscono i loro obiettivi, che può aiutare a ridurre gli effetti collaterali del farmaco.
W. Andy Tao, professore associato di chimica analitica biochimica, sviluppato un nanopolimero che può essere rivestito con farmaci, entrano nelle cellule e quindi vengono rimossi per determinare in quali proteine nelle cellule è entrato il farmaco. Poiché sono solubili in acqua, Tao ritiene che i nanopolimeri possano anche essere un sistema di somministrazione migliore per farmaci che non si dissolvono efficacemente in acqua.
"Molti farmaci antitumorali non sono molto specifici. Prendono di mira molte proteine diverse, " disse Tao, i cui risultati sono stati pubblicati nei primi giorni online sulla rivista Agnewandte Chemie International Edition . "Ciò può avere una conseguenza - quelli che chiamiamo effetti collaterali".
Oltre al farmaco, il nanopolimero sintetico è dotato di un gruppo chimico reattivo alle piccole perle. Le perline recuperano il nanopolimero e tutte le proteine attaccate dopo che il farmaco ha svolto il suo lavoro. Tao utilizza la spettrometria di massa per determinare quali proteine sono presenti e sono state prese di mira dal farmaco.
Sapere quali proteine sono mirate consentirebbe agli sviluppatori di farmaci di testare se i nuovi farmaci mirano solo alle proteine desiderate o anche ad altre. L'eliminazione di bersagli proteici non intenzionali potrebbe ridurre gli effetti collaterali spesso gravi associati ai farmaci antitumorali.
Tao ha affermato che attualmente non esiste un modo affidabile per testare i farmaci per l'off-targeting. Ha detto che i farmaci sono spesso progettati per inibire o attivare la funzione di una biomolecola associata al cancro, ma quei farmaci tendono a fallire nei test clinici in fase avanzata.
Tao crede anche che i suoi nanopolimeri potrebbero fornire farmaci ai loro bersagli meglio. Poiché sono di dimensioni nanometriche e solubili in acqua, i nanopolimeri potrebbero accedere alle cellule in modo più efficace rispetto a un farmaco autonomo che è solo minimamente solubile in acqua.
Tao ha dimostrato le capacità del nanopolimero utilizzando cellule cancerose umane e il farmaco antitumorale metotrexato. I nanopolimeri sono stati tracciati utilizzando un colorante fluorescente per mostrare che stavano entrando nelle cellule. Quindi, Tao ha rotto le cellule e ha recuperato i nanopolimeri.
Tao ha mostrato l'abilità del nanopolimero usando un farmaco metabolico, che sono piccoli, farmaci a basso costo ma sono meno mirati e hanno più effetti collaterali. Ora ha intenzione di fare lo stesso usando farmaci basati su peptidi sintetici, che sono più grandi e più costosi ma più specifici e con minori effetti collaterali.