(Phys.org)—Mentre la maggior parte delle nanoparticelle in fase di sviluppo come veicoli per la somministrazione di farmaci sono sfere, un numero crescente di ricerche suggerisce che le nanoparticelle cilindriche funzionerebbero ancora meglio con il duplice obiettivo di sopravvivere nel flusso sanguigno abbastanza a lungo da raggiungere il bersaglio previsto e penetrare nella parete cellulare per fornire il loro carico terapeutico all'interno delle cellule tumorali dove è più necessario. Un team di ricercatori del Northwestern University Center of Cancer Nanotechnology Excellence (Northwestern CCNE) ha inventato una struttura cilindrica di nanofilamenti che riduce significativamente la crescita del tumore in un modello animale di cancro al seno.
Un team guidato da Vincent Cryns, che si è recentemente trasferito dalla Northwestern alla University of Wisconsin School of Medicine and Public Health, e Samuel Stupp, sviluppato le nanofibre autoassemblanti. Gli investigatori riportano le loro scoperte sulla rivista ACS Nano .
Per creare i loro cilindri antitumorali, i ricercatori si sono rivolti a una famiglia di molecole note come anfifili peptidici. Quando messo in acqua, queste molecole, che può essere realizzato utilizzando sintetizzatori di peptidi automatizzati, che spontaneamente si autoassemblano in lunghi, filamenti sottili. A seconda della scelta dei materiali di partenza, questi filamenti possono mostrare un gran numero di peptidi biologicamente attivi sulle loro superfici che consentono alle fibre di fungere sia da farmaci che da agenti di rilascio di farmaci contemporaneamente senza la necessità di incapsulare ulteriormente agenti antitumorali all'interno della nanostruttura.
In lavori precedenti, il team della Northwestern CCNE aveva dimostrato che una di queste nanofibre era più tossica per le cellule tumorali rispetto alle cellule non maligne, ma questa nanofibra è stata degradata rapidamente nel flusso sanguigno. Per migliorare le proprietà farmacocinetiche della loro nanofibra, i ricercatori hanno creato un secondo anfifilo peptidico, questo legato al poli(etilenglicole) (PEG), un polimero ampiamente utilizzato per aumentare la sopravvivenza delle nanoparticelle nel flusso sanguigno. Quando i ricercatori hanno mescolato il peptide anfifilo con l'anfifilo PEGilato, le due molecole insieme si autoassemblano in nanofilamenti. Aggiungendo il peptide anfifilo PEGilato alla miscela, i ricercatori hanno aumentato di otto volte la quantità di nanofibra intatta che è sopravvissuta alla degradazione da parte dell'enzima tripsina rispetto alla nanofibra originale.
Per vedere se questa nanofibra ha mostrato risultati promettenti in studi su animali vivi, i ricercatori lo hanno somministrato a topi con tumori al seno umano. Dopo aver somministrato agli animali due volte alla settimana per tre settimane, i ricercatori hanno osservato che i tumori negli animali trattati sono cresciuti molto più lentamente rispetto agli animali di controllo. Hanno anche notato che gli animali non mostravano segni di tossicità correlata alla droga.
