(Phys.org) -- I ricercatori della Johns Hopkins University (JHU) hanno creato materiali biodegradabili, ultra piccolo, particelle nanometriche che possono facilmente scivolare attraverso le secrezioni di muco appiccicoso e viscoso del corpo per fornire un carico di farmaci a rilascio prolungato. Il team interdisciplinare di ricercatori, guidato da Justin Hanes del JHU Center for Nanomedicine, ha sviluppato le nanoparticelle in modo che non solo penetrino nel muco, ma si degradino nel tempo in componenti innocui. Il team ritiene che queste nanoparticelle abbiano il potenziale per fornire agenti chemioterapici ai tumori nei tessuti ricoperti di muco come il polmone e la cervice.
Riportare il suo lavoro sulla rivista Scienza Medicina Traslazionale , il team della Johns Hopkins descrive il suo sviluppo di una nanoparticella che penetra nel muco per ottenere la somministrazione vaginale di un farmaco che potrebbe prevenire l'infezione da virus dell'herpes simplex. Però, gli autori notano che gli stessi principi di progettazione si applicherebbero a una nanoparticella che fornirebbe agenti antitumorali ai tumori cervicali o taglierebbe il muco nei polmoni.
Le nuove particelle biodegradabili sono costituite da due polimeri abitualmente utilizzati nei farmaci esistenti:acido poli(lattico-co-glicolico), noto come PLGA, e poli(etilenglicole), comunemente chiamato PEG. Un nucleo interno intrappola gli agenti terapeutici all'interno della nanoparticella, mentre un denso rivestimento esterno consente a una particella di muoversi attraverso il muco quasi con la stessa facilità con cui si muovesse nell'acqua e consente al farmaco di rimanere in contatto con i tessuti interessati per un lungo periodo di tempo. I test sui topi hanno dimostrato che queste nanoparticelle che penetrano nel muco sono in grado di rivestire uniformemente il tessuto vaginale, penetrare attraverso il muco per raggiungere le pieghe vaginali in pochi minuti, e rimangono nel tessuto bersaglio per 24 ore. In contrasto, le nanoparticelle convenzionali sono state aggregate e non si sono distribuite uniformemente lungo il tessuto vaginale, rimasto intrappolato nello strato mucoso, e non sono stati in grado di raggiungere il tessuto sottostante.
"Il principale progresso qui è che siamo stati in grado di produrre nanoparticelle biodegradabili in grado di penetrare rapidamente nelle secrezioni di muco denso e appiccicoso, e che queste particelle possono trasportare un'ampia gamma di molecole terapeutiche, da piccole molecole, come chemioterapici e steroidi, alle macromolecole, come proteine e acidi nucleici, " ha detto il dottor Hanes, che è anche membro del Johns Hopkins Center for Cancer Nanotechnology Excellence. "In precedenza, non siamo riusciti a ottenere questo tipo di trattamenti a rilascio prolungato attraverso gli strati di muco appiccicoso del corpo in modo efficace".
Questo lavoro, finanziato in parte dal National Cancer Institute, è dettagliato in un documento intitolato, "Le nanoparticelle che penetrano nel muco per la somministrazione vaginale di farmaci proteggono dal virus dell'herpes simplex". Un abstract di questo articolo è disponibile sul sito web della rivista.
