Gli scienziati hanno scoperto che un polimero può fornire una chiave per entrare nei tumori:Prof. Prasad Shastri, Direttore dell'Istituto di chimica macromolecolare e membro principale del cluster di eccellenza BIOSS Center for Biological Signaling Studies presso l'Università di Friburgo, e gli studenti laureati Julia Voigt e Jon Christensen hanno sviluppato un nuovo paradigma per le nanoparticelle domestiche, contenitori che misurano pochi 100 nanometri, alle cellule endoteliali.

Utilizzando polimeri appena caricati con la giusta affinità per i lipidi cellulari, il team ha sviluppato nanoparticelle in grado di riconoscere tipi cellulari specifici semplicemente dalle loro proprietà chimiche. "Questa è una scoperta notevole, poiché consente per la prima volta di colpire un tipo specifico di cellula esclusivamente attraverso principi biofisici, e senza utilizzare il tradizionale approccio ligando-recettore", afferma il prof. Shastri che ha guidato lo studio. Fino ad ora i ricercatori hanno posizionato molecole su nanoparticelle che possono attaccarsi a proteine ​​sulla superficie cellulare, chiamate recettori.

Questi recettori agiscono come un indirizzo o un codice postale biologico. Tuttavia nei tumori questi indirizzi possono cambiare rapidamente nel tempo. Per risolvere questa mancanza di precisione, Shastri e il team hanno sviluppato particelle che vengono consegnate alle cellule endoteliali utilizzando un approccio biofisico. "Questo approccio di consegna non richiede un codice postale biologico per il targeting delle nanoparticelle ed è un importante passo avanti nello sviluppo di sistemi basati su nanoparticelle per il trattamento dei tumori", afferma Julia Voigt, autrice principale dell'articolo.

I tumori sono tessuti molto affamati e hanno bisogno di nutrimento costante. Questo è fornito attraverso la propria fornitura di vasi sanguigni. "Seguendo le cellule endoteliali che compongono questi vasi sanguigni, possiamo far morire di fame il tumore o ucciderlo con un carico utile", afferma Jon Christensen, coautore di questo studio e che lavora sulle metastasi tumorali.

Le nanoparticelle sono utilizzate per fornire terapie nel trattamento dei tumori. Queste pillole molto piccole, capisaldi della nanomedicina, essere iniettato nel corpo e raggiungere le cellule tumorali attraverso il flusso sanguigno. Quando trovano le cellule mirate, devono essere mangiati in modo che il farmaco possa agire all'interno della cellula. Questo meccanismo è chiamato endocitosi mediata dal recettore. Shastri e il suo team hanno cercato di sviluppare un nuovo approccio mirato a un processo di trasporto dominante nelle cellule endoteliali. Si scopre che una struttura chiamata caveolae si trova in grandi quantità sulle cellule endoteliali. Le caveole sono "zattere lipidiche" sulla membrana cellulare e sono una delle porte nelle cellule endoteliali. Il prof. Shastri e il suo team hanno scoperto che decorando nano-pillole fatte di lipidi con polimeri caricati negativamente, le nanoparticelle possono entrare preferenzialmente attraverso questa porta.

"Non siamo ancora sicuri di come esattamente questi polimeri caricati consentano alle nanoparticelle di aprire questa porta, ma siamo fiduciosi che con ulteriori studi questo metodo potrebbe inaugurare un nuovo approccio alla somministrazione dei farmaci in generale, "dice Shastri.