Immagine 1:Un diagramma schematico del processo di assemblaggio in due fasi della struttura nucleo-guscio del vettore di droga del tè verde. Il nucleo di questo vettore è costituito da OEGCG e Herceptin, un farmaco proteico attualmente utilizzato per il trattamento del cancro al seno. Intorno al nucleo di EGCG-Herceptin c'è un guscio contenente PEG-EGCG.
Il tè verde è noto da tempo per le sue proprietà antiossidanti, anticancro, proprietà antietà e antimicrobiche. Un gruppo di ricercatori dell'Istituto di Bioingegneria e Nanotecnologia (IBN) di A*STAR ha portato i benefici per la salute del tè verde a un livello superiore utilizzando uno dei suoi ingredienti per sviluppare un sistema di somministrazione di farmaci, che uccide le cellule tumorali in modo più efficiente.
Un ingrediente chiave nel tè verde, epigallocatechina gallato (EGCG), è un antiossidante noto per avere applicazioni terapeutiche nel trattamento di molti disturbi tra cui il cancro.
Usando EGCG, I ricercatori dell'IBN hanno progettato con successo nanocarrier in grado di fornire farmaci e uccidere le cellule tumorali in modo più efficiente. Il loro lavoro è stato pubblicato di recente sulla principale rivista Nanotecnologia della natura .
"I numerosi benefici per la salute del tè verde ci hanno ispirato a utilizzarlo nei sistemi di somministrazione dei farmaci. Questa è la prima volta che il tè verde è stato utilizzato come materiale per incapsulare e fornire farmaci alle cellule tumorali. Il nostro nanovettore di tè verde non fornisce solo proteine farmaci in modo più efficace alle cellule tumorali, la combinazione di vettore e farmaco ha anche ridotto drasticamente la crescita del tumore rispetto al solo farmaco. Questa è una svolta entusiasmante nella nanomedicina, " ha affermato il direttore esecutivo di IBN, Professor Jackie Y. Ying.
Una sfida chiave nella chemioterapia è garantire che i farmaci vengano consegnati solo al tumore per evitare di danneggiare i tessuti e gli organi sani circostanti. Per affrontare questo, i ricercatori hanno concentrato i loro sforzi sullo sviluppo di vettori di farmaci più efficaci. Quando iniettato nel corpo, questi vettori si comportano come missili guidati, viaggiando attraverso il corpo per ingrandire le cellule bersaglio dove rilasceranno i farmaci che distruggono il cancro.
Un importante ostacolo nella progettazione di vettori più efficaci per i farmaci è stato il rapporto farmaco-vettore. Nello specifico, la capacità di un particolare vettore limita la quantità di farmaco che può consegnare. Una terapia efficace richiederebbe tipicamente la somministrazione di notevoli quantità di vasi che incapsulano il farmaco nel corpo. Sfortunatamente, i vettori esistenti sono realizzati con materiali che non hanno alcun effetto terapeutico, e possono anche causare effetti collaterali se usati in grandi quantità.
Risolvere questo problema, IBN ha progettato un nanovettore terapeutico per la somministrazione di farmaci utilizzando nuovi composti derivati dall'EGCG. Il nucleo di questo vettore è costituito da un oligomero di EGCG (OEGCG), che può incapsulare farmaci e proteine, come Herceptin, un farmaco proteico attualmente utilizzato per il trattamento del cancro al seno. Glicole polietilenico (PEG)-EGCG è stato utilizzato per formare il guscio di questo supporto. Questo nuovo composto è costituito da PEG, che è una nota molecola "invisibile" che agisce per camuffare il portatore, impedendo che venga rilevato e filtrato fuori dal corpo dal sistema immunitario prima che raggiunga il tumore. I nanocomplessi micellari di dimensioni inferiori a 100 nanometri sono formati dal nucleo OEGCG e dal guscio PEG-EGCG, proteggere il farmaco proteico dalla rapida proteolisi e dalla clearance renale, fornendo allo stesso tempo il targeting del tumore.
Il team di ricerca ha condotto studi sugli animali per valutare le prestazioni del sistema di somministrazione di proteine a base di tè verde di IBN. Lo studio ha rivelato che il nanocomplesso di tè verde di IBN caricato con Herceptin ha ridotto la crescita del tumore in modo molto più efficace rispetto alla somministrazione di Herceptin da solo. Utilizzando il nuovo nanocarrier, il doppio del farmaco accumulato nelle cellule tumorali, indicando una migliore capacità di targeting del tumore. Allo stesso tempo, l'accumulo di farmaco negli altri organi è stato notevolmente ridotto, del 70% nel fegato e nei reni, e del 40% nel polmone.
"Abbiamo sviluppato un vettore a base di tè verde, in cui il vettore stesso ha mostrato un effetto antitumorale, e può potenziare il trattamento del cancro se usato insieme al farmaco proteico. A differenza della terapia convenzionale, il nostro vettore di tè verde può sradicare più cellule tumorali, e accumulano significativamente meno farmaci negli organi vitali dove potrebbero causare effetti collaterali negativi. Questa invenzione potrebbe aprire la strada a un migliore sistema di somministrazione dei farmaci per combattere il cancro, " ha detto il dottor Motoichi Kurisawa, IBN Principal Research Scientist e Team Leader.
IBN ha depositato un brevetto sul suo nanocarrier di tè verde e sta sviluppando questa tecnologia per applicazioni cliniche. Sono allo studio anche i complessi micellari a base di tè verde per la somministrazione di principi attivi nei prodotti per la cura della persona e nutrizionali.