(Phys.org)—Sean Hemp di Raleigh, NC, un dottorato di ricerca studente di chimica presso il College of Science, sta aiutando a inventare nuove terapie che colpiscono le malattie genetiche e il cancro.

Lavorando con Timothy Long, professore di chimica al College of Science e parte del Virginia Tech Center for Drug Discovery, La canapa crea polimeri per fornire acido nucleico, le molecole che trasportano informazioni genetiche all'interno del DNA e dell'RNA.

"Sean esemplifica un vero inventore. Ha una passione sfrenata unita a un intelletto acuto e una curiosità contagiosa, " disse Long.

Fornire DNA e RNA estranei al corpo è difficile, ma può offrire diversi benefici per la salute, soprattutto in caso di malattie genetiche e cancro, secondo Canapa. L'efficace assorbimento degli acidi nucleici consente la consegna del codice genetico che può correggere il malfunzionamento del DNA o eliminare le cellule mutanti, come il cancro.

"Il sistema di difesa naturale del corpo rileva rapidamente DNA o RNA nudi e li elimina, " ha affermato Hemp.  "I polimeri sono una parte importante della fornitura dell'acido nucleico e del targeting solo delle cellule cancerose".

Collaborando con un'azienda biotecnologica locale, Techulon, La canapa sta sviluppando un polimero a base di fosfonio per il rilascio di acido nucleico. I gruppi fosfonio sono caricati positivamente e gli acidi nucleici sono caricati negativamente, quindi i due si legano elettrostaticamente per produrre una nanoparticella. Questo processo crea una capsula in cui l'acido nucleico è protetto dal polimero. Dopo questo legame si verifica, la nanoparticella rimane carica positivamente, rendendo più probabile l'assorbimento cellulare poiché la parete cellulare è negativa.

Però, una delle principali sfide nella somministrazione dei farmaci è evitare danni alle cellule sane.

"La maggior parte delle terapie contro il cancro sono piuttosto indiscriminate. Danneggiano tutte le cellule, non solo cellule cancerose. Ecco perché chi si sottopone a chemioterapia può perdere i capelli, " ha detto la canapa. "L'aggiunta di gruppi mirati alle nanoparticelle consente il trattamento selettivo delle cellule tumorali rispetto alle cellule sane".

La rapida crescita del cancro lo rende vulnerabile. Le cellule in rapida crescita hanno bisogno di nutrienti e l'inclusione di questi nutrienti come parte della nanoparticella armata consente a ricercatori come la canapa di colpire solo le cellule cancerose.

Negli studi di prova, Il team di Hemp è stato in grado di dimostrare che il polimero di fosfonio fornisce con successo acido nucleico in una provetta. Lavorando con Techulon, traduce questa conoscenza in applicazione preparando quel polimero per l'uso in vivo.

La canapa è co-autore di due articoli che supportano questi risultati in Biomacromolecole rivista:"Copolimeri Diblock contenenti fosfonio per una maggiore stabilità colloidale e un'efficiente consegna di acidi nucleici" e "Polielettroliti contenenti fosfonio per la consegna di geni non virali".

"La speranza è quella di creare il polimero. Una volta che il veicolo di consegna del farmaco è lì, i ricercatori possono modificare l'acido nucleico e adattarlo specificamente al tipo di cancro che stanno curando, " ha detto la canapa.

"Sean inventerà sicuramente il futuro, " Long ha detto. "Le sue scoperte nella consegna di siRNA con vettori stabili nel siero offre la possibilità di comprendere il trattamento del cancro utilizzando una struttura molecolare contenente fosforo senza precedenti".