(Phys.org) —Ogni farmaco antitumorale disponibile è suscettibile di resistenza, secondo Mansoor Amiji, Professore illustre e presidente del Dipartimento di Scienze Farmaceutiche. I tumori crescono più rapidamente dei vasi sanguigni, quindi queste masse indisciplinate di cellule ricevono pochissimo ossigeno e sostanze nutritive, il che significa che sanno come sopravvivere in condizioni difficili. Fanno pompe in miniatura per dissipare attivamente tutto ciò che non gli serve bene (come le droghe), e sfuggono a tutti i controlli e gli equilibri che normalmente mantengono le popolazioni cellulari sane.

Ciascuno di questi poteri delle supercellule è codificato nel DNA del cancro. In teoria, spegnere i geni giusti disattiverebbe i superpoteri, secondo Amiji. Un metodo chiamato interferenza dell'RNA fa esattamente questo. Inibendo la produzione proteica di sezioni specifiche di DNA, il cosiddetto piccolo RNA interferente, o siRNA, può arrestare l'attività dei singoli geni.

È piu facile a dirsi che a farsi. Le molecole di siRNA sono molecole incredibilmente pignoli, che Amiji ha paragonato a un ospite esigente che ha bisogno di tutto proprio così. "Sono piccoli, caricato negativamente, ed estremamente labile, " Egli ha detto, e si degradano se solo respiri su di loro in laboratorio. Tutte queste caratteristiche rendono difficile portarli dove li vuoi all'interno del corpo.

In un recente articolo sulla rivista Biomateriali , Amiji e i collaboratori degli Istituti Novartis per la ricerca biomedica presentano un sistema che ritengono supererà alcune di queste sfide. Utilizzando la loro esperienza nella somministrazione mirata di farmaci, Il team di Amiji ha sviluppato un sistema modulare che può essere utilizzato per fornire siRNA e qualsiasi farmaco standard direttamente alle cellule tumorali e da nessun'altra parte. Questo lavoro è finanziato dalla sovvenzione della National Cancer Institute's Alliance for Nanotechnology in Cancer Platform Partnership.

"Se vogliamo davvero affrontare la resistenza a testa alta, dobbiamo affrontarlo in modo multifattoriale, " ha affermato Amiji. Il nuovo sistema modulare è proprio questo:un approccio multiforme che affronta contemporaneamente la chemiotossicità e la resistenza, due delle sfide più difficili che devono affrontare gli sviluppatori di farmaci antitumorali.

Nella ricerca, guidato dall'ex studente laureato di Amiji Shanthi Ganesh e dall'attuale assistente professore di ricerca Arun Iyer, il team ha creato una libreria di complessi di portatori, ciascuno specializzato per determinate proprietà. Alcuni dei complessi sono bravi a trasportare molecole caricate negativamente (come siRNA) attraverso la membrana cellulare caricata negativamente, che normalmente li respinge. Altri complessi sono bravi a inghiottire farmaci idrofobici (che non si dissolvono in acqua), mentre altri ancora funzionano meglio con l'idrofilo, o
amante dell'acqua, " droghe.

"È quasi come i pezzi di Lego che puoi mescolare e abbinare per creare il giusto assemblaggio per il giusto tipo di carico utile, e quindi successivamente mirare alla zona giusta del corpo in cui deve essere consegnato, " disse Amiji.

Le assemblee fanno nascere anche molecole che le fanno agire come piccioni viaggiatori nel sangue, portando i loro messaggi di distruzione cellulare alle sole cellule cancerose.

In questa ricerca, Il team di Amiji si è concentrato su una molecola chiamata acido ialuronico, che molte cellule cancerose riconoscono tramite recettori specializzati sulla loro superficie. Nel laboratorio, sono stati in grado di progettare sistemi che forniscono farmaci e siRNA direttamente ed esclusivamente alle cellule tumorali, in cui è stato rilasciato il 100% del carico utile.

Ma una volta che hanno testato il processo su topi vivi, ebbero meno successo. Questo perché due fattori che aiutano a garantire che i complessi raggiungano il loro obiettivo non sono un problema nella capsula di Petri:l'impianto idraulico e le istruzioni. Se le cellule tumorali mirate hanno troppi pochi recettori sulla loro superficie, i complessi non li troveranno nel sistema organismico relativamente enorme. Ma anche se l'espressione del recettore è alta, l'apporto di sangue deve essere elevato anche nel topo vivo, o non inizieranno nemmeno il loro viaggio in primo luogo.

I futuri ricercatori dovranno bilanciare questi fattori quando utilizzeranno la libreria del team per sviluppare vettori appropriati per farmaci specifici e tipi di cancro, disse Amiji. Ma la modularità del loro sistema lo rende particolarmente adatto ad affrontare una varietà di sfide uniche. "Ci permette di personalizzare questo sistema per il giusto tipo di tumore, " Lui ha spiegato.