Gli scienziati di Jena sono riusciti a produrre nanoparticelle altamente specifiche. A seconda del colorante legato, le particelle vengono guidate al fegato o ai reni e forniscono il loro carico utile di principi attivi direttamente al tessuto bersaglio. Inoltre, i coloranti consentono la tracciabilità dei processi di trasporto mediante microscopia intravitale o, in modo non invasivo, mediante tomografia optoacustica multispettrale. La riduzione della produzione di colesterolo indotta da siRNA è servita come prova di principio per il metodo sviluppato. Gli scienziati riportano i loro dati nella nuova edizione della rivista scientifica Comunicazioni sulla natura .

Sono una delle grandi speranze per approcci terapeutici mirati:le cosiddette piccole molecole di RNA interferenti, siRNA. Questi sono in grado di silenziare geni specifici, impedendo loro di produrre proteine ​​che sono codificate su di loro. Per realizzare questo, il siRNA deve essere consegnato specificamente nelle cellule mirate per funzionare solo lì e da nessun'altra parte. Inoltre, il siRNA non dovrebbe essere solo escreto o, persino peggio, danneggiare i tessuti sani. Questo è ciò che rende estremamente difficile la gestione di siRNA. Medici e chimici di Jena, Monaco (entrambi in Germania) e gli Stati Uniti sono ora riusciti a produrre nano-trasportatori per questo materiale genetico in grado di indirizzare in modo specifico ed efficiente tipi di cellule selezionati e rilasciare lì il loro carico attivo.

I coloranti fluorescenti sono sia etichette per indirizzi che numeri di tracciamento tutto in uno

Le particelle a base di polimeri sono contrassegnate con coloranti fluorescenti nel vicino infrarosso e caricate con siRNA. I coloranti funzionano come etichette per indirizzi e numeri di tracciamento per le particelle tutto in uno. "A seconda della struttura chimica del colorante, le particelle vengono filtrate dal sangue attraverso il tessuto renale o le cellule del fegato. Allo stesso tempo, questa via può essere facilmente tracciata con metodi ottici con l'aiuto dei coloranti, " afferma il medico di terapia intensiva Prof. Dr. Michael Bauer. Il suo team di ricerca presso il Jena University Hospital Center for Sepsis Control and Care (CSCC), che è sostenuto dal Ministero federale dell'istruzione e della ricerca, è stato anche in grado di dimostrare che il colorante viene specificamente assorbito da uno specifico trasportatore cellulare delle cellule epiteliali del fegato e ripreso nelle cellule.

Cassetta degli attrezzi per la nanomedicina

In questo modo il carico di siRNA viene rilasciato esclusivamente nelle cellule bersaglio. I nano-contenitori specificamente funzionalizzati sono stati progettati e prodotti nei laboratori del Jena Center for Soft Matter (JCSM) della Friedrich Schiller University di Jena. "Questo metodo può essere considerato come una sorta di cassetta degli attrezzi per una moltitudine di diversi nanotrasportatori di siRNA che possono garantire l'obiettivo , spegnimento" della biosintesi proteica specifica in diversi tipi di cellule, "il Direttore del JCSM, Prof. Dott. Ulrich S. Schubert, stati. Con la possibilità di testare in anticipo i coloranti non accoppiati e di spegnere i geni associati a malattie, il principio offre nuovi approcci ad una terapia personalizzata di varie malattie. Nella nuova SmartDyeLivery GmbH, gli scienziati di Jena vogliono sviluppare ulteriormente la tecnologia per metterla in pratica nell'ambiente clinico, soprattutto in caso di infezioni settiche acute.

I ricercatori di nanomedicina di Jena spiegano nel loro studio il principio di funzionamento della loro cassetta degli attrezzi usando l'esempio della produzione di colesterolo. Hanno caricato le nanoparticelle con coloranti mirati attaccati con molecole di siRNA. Le molecole di siRNA hanno interferito con la produzione di colesterolo negli epatociti, che ha determinato una chiara riduzione del livello di colesterolo nel sangue degli animali da esperimento. Lo studio è ora pubblicato sulla rivista scientifica" Comunicazioni sulla natura ."