(Phys.org) — Mantenendo le nanoparticelle nelle membrane dei globuli bianchi, gli scienziati del The Methodist Hospital Research Institute potrebbero aver trovato un modo per impedire al corpo di riconoscerli e distruggerli prima che consegnassero i loro carichi di droga. Il gruppo descrive i suoi "vettori LeukoLike", o LLV, nel numero di gennaio di Nanotecnologia della natura .

"Il nostro obiettivo era creare una particella che si mimetizzasse all'interno dei nostri corpi e sfugga alla sorveglianza del sistema immunitario per raggiungere il suo obiettivo da scoprire, ", ha affermato il Co-Chair del Dipartimento di Medicina Ennio Tasciotti, dottorato di ricerca, ricercatore principale dello studio. "Ci siamo riusciti con i lipidi e le proteine ​​presenti sulla membrana delle stesse cellule del sistema immunitario. Abbiamo trasferito le membrane cellulari sulle superfici delle particelle e il risultato è che il corpo ora riconosce queste particelle come sue e lo fa non rimuoverli facilmente."

Le nanoparticelle possono fornire diversi tipi di farmaci a specifici tipi di cellule, Per esempio, chemioterapia alle cellule tumorali. Ma per tutti i vantaggi che offrono e per arrivare dove devono andare e consegnare il farmaco necessario, le nanoparticelle devono in qualche modo eludere il sistema immunitario del corpo che le riconosce come intruse. La capacità delle difese dell'organismo di distruggere le nanoparticelle è uno dei principali ostacoli all'uso delle nanotecnologie in medicina. Le nanoparticelle somministrate per via sistemica vengono catturate e rimosse dal corpo in pochi minuti. Con il rivestimento a membrana, possono sopravvivere per ore illese.

"La nostra strategia di occultamento impedisce il legame delle opsonine, proteine ​​di segnalazione che attivano il sistema immunitario, " Ha detto Tasciotti. "Abbiamo confrontato l'assorbimento delle proteine ​​sulla superficie delle particelle non rivestite e rivestite per vedere come le particelle potrebbero eludere la risposta del sistema immunitario".

Tasciotti e il suo gruppo hanno preso i leucociti metabolicamente attivi (globuli bianchi) e hanno sviluppato una procedura per separare le membrane dalle interiora delle cellule. Rivestendo le loro nanoparticelle con membrane intatte nella loro composizione nativa di lipidi e proteine, i ricercatori hanno creato le prime nanoparticelle che trasportano farmaci che assomigliano e agiscono come cellule, vettori leuco-simili.

"L'utilizzo delle membrane dei globuli bianchi per rivestire una nanoparticella non è mai stato fatto prima, "Ha detto Tasciotti. "Le LLV sono per metà create dall'uomo - il nucleo di silicio sintetico - e per metà fatte dall'uomo - la membrana cellulare".

La membrana può essere prodotta interamente con mezzi sintetici?

"Essere in grado di utilizzare membrane sintetiche o membrane create artificialmente è sicuramente qualcosa che stiamo pianificando per il futuro, — disse Tasciotti. — Ma per ora, l'utilizzo dei nostri globuli bianchi è l'approccio più efficace perché forniscono un prodotto finito. Le proteine ​​che ci danno i maggiori vantaggi sono già all'interno della membrana e possiamo usarla così com'è".

Man mano che la tecnologia viene sviluppata, Tasciotti ha affermato che i globuli bianchi di un paziente potrebbero essere raccolti e utilizzati per creare LLV personalizzati.

Per verificare se gli LLV sarebbero protetti dal sequestro e dalla distruzione dei macrofagi, Il team di Tasciotti ha testato gli LLV rivestiti con membrane umane e ha scoperto che i macrofagi umani hanno lasciato illesi gli LLV, confermando così il mantenimento del principio di auto-riconoscimento.

"Le LLV sono costellate di proteine ​​che aiutano le particelle a raggiungere obiettivi specifici, dai tessuti infiammati o danneggiati alle cellule tumorali che reclutano i vasi sanguigni, Tasciotti disse. "Col tempo i lipidi e le proteine ​​di membrana si staccheranno, lasciando che le nanoparticelle si degradino naturalmente dopo aver rilasciato il loro carico utile".

Il team di ricerca ha anche esaminato quanto bene i farmaci hanno viaggiato attraverso la membrana LLV. Hanno scoperto che invece di introdurre un ostacolo al rilascio del farmaco, la membrana fornisce un rilascio controllabile del farmaco una volta che le nanoparticelle raggiungono il loro tessuto bersaglio.

"Siamo consapevoli che non avremo sempre accesso a un numero infinito di globuli bianchi, — disse Tasciotti. — Per questo motivo, stiamo lavorando per ottimizzare il nostro sistema utilizzando meno materiale nel modo più efficiente possibile. Mi aspetto che questa tecnologia diventi un nuovo attore nell'affollato mondo dei sistemi di somministrazione dei farmaci grazie alle opportunità che offre per la personalizzazione delle terapie farmacologiche".