(Phys.org) — I ricercatori hanno sviluppato una tecnica per creare nanoparticelle che trasportano due diversi farmaci antitumorali nel corpo e li rilasciano a parti separate della cellula cancerosa dove saranno più efficaci. La tecnica è stata sviluppata da ricercatori della North Carolina State University e della University of North Carolina a Chapel Hill.

"Nei test sui topi di laboratorio, la nostra tecnica ha portato a un miglioramento significativo nella riduzione del tumore al seno rispetto alle tecniche di trattamento convenzionali, "dice il dottor Zhen Gu, autore senior di un articolo sulla ricerca e assistente professore nel programma congiunto di ingegneria biomedica presso NC State e UNC-Chapel Hill.

"Le cellule tumorali possono sviluppare resistenza ai farmaci chemioterapici, ma hanno meno probabilità di sviluppare resistenza quando vengono somministrati più farmaci contemporaneamente, " dice Gu. "Tuttavia, farmaci diversi prendono di mira diverse parti della cellula tumorale. Per esempio, il farmaco proteico TRAIL è più efficace contro la membrana cellulare, mentre la doxorubicina (Dox) è più efficace quando viene somministrata al nucleo. Abbiamo escogitato una tecnica di somministrazione sequenziale e site-specific che prima fornisce TRAIL alle membrane delle cellule cancerose e poi penetra nella membrana per fornire Dox al nucleo".

Il team di ricerca di Gu ha sviluppato nanoparticelle con un guscio esterno fatto di acido ialuronico (HA) intrecciato con TRAIL. L'HA interagisce con i recettori sulle membrane delle cellule tumorali, che "afferrano" la nanoparticella. Gli enzimi nell'ambiente delle cellule cancerose scompongono l'HA, rilasciando TRAIL sulla membrana cellulare e infine innescando la morte cellulare.

Quando il guscio HA si rompe, rivela anche il nucleo della nanoparticella, che è fatto di Dox che è incorporato con peptidi che consentono al nucleo di penetrare nella cellula tumorale. La cellula cancerosa racchiude il nucleo in una bolla protettiva chiamata endosoma, ma i peptidi sul nucleo fanno sì che l'endosoma inizi a rompersi. Questo riversa il Dox nella cellula dove può penetrare nel nucleo e innescare la morte cellulare.

"Abbiamo progettato questo veicolo per la somministrazione di farmaci utilizzando una strategia "programmata", "dice Tianyue Jiang, un autore principale nel laboratorio del Dr. Gu. "Diversi farmaci possono essere rilasciati al momento giusto nei posti giusti, " aggiunge il dottor Ran Mo, un ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Gu e l'altro autore principale.

"Questa ricerca è la nostra prima prova di concetto, e continueremo ad ottimizzare la tecnica per renderla ancora più efficiente, " dice Gu. "I primi risultati sono molto promettenti, e pensiamo che questo potrebbe essere ampliato per la produzione su larga scala".

La carta, "Co-consegna mediata da gel e liposomi di proteine ​​​​associate alla membrana antitumorale e farmaci a piccole molecole per una maggiore efficacia terapeutica, " è pubblicato online in Materiali funzionali avanzati .