I ricercatori hanno sviluppato per la prima volta una tecnica che riveste i farmaci antitumorali in membrane ricavate dalle piastrine del paziente, consentendo ai farmaci di durare più a lungo nel corpo e attaccare sia i tumori primari del cancro che le cellule tumorali circolanti che possono causare la metastasi di un cancro. Il lavoro è stato testato con successo su un modello animale.

"Ci sono due vantaggi chiave nell'usare le membrane piastriniche per rivestire i farmaci antitumorali, "dice Zhen Gu, autore corrispondente di un articolo sul lavoro e assistente professore nel programma congiunto di ingegneria biomedica presso la North Carolina State University e la University of North Carolina a Chapel Hill. "Primo, la superficie delle cellule tumorali ha un'affinità per le piastrine:si attaccano l'una all'altra. Secondo, perché le piastrine provengono dal corpo stesso del paziente, i portatori di droga non sono identificati come oggetti estranei, così durano più a lungo nel flusso sanguigno."

"Questa combinazione di caratteristiche significa che i farmaci non solo possono attaccare il sito principale del tumore, ma è più probabile che trovino e si attacchino alle cellule tumorali che circolano nel flusso sanguigno, attaccando essenzialmente nuovi tumori prima che inizino, "dice Quanyin Hu, autore principale dell'articolo e un dottorato di ricerca. studente nel programma congiunto di ingegneria biomedica.

Ecco come funziona il processo. Il sangue viene prelevato da un paziente – un topo da laboratorio nel caso di questa ricerca – e le piastrine vengono raccolte da quel sangue. Le piastrine isolate vengono trattate per estrarre le membrane piastriniche, che vengono poi posti in una soluzione con un gel su scala nanometrica contenente il farmaco antitumorale doxorubicina (Dox), che attacca il nucleo di una cellula cancerosa. La soluzione è compressa, forzando il gel attraverso le membrane e creando sfere su nanoscala costituite da membrane piastriniche con nuclei Dox-gel. Queste sfere vengono poi trattate in modo che le loro superfici siano rivestite con il farmaco antitumorale TRAIL, che è più efficace nell'attaccare le membrane cellulari delle cellule tumorali.

Quando viene rilasciato nel flusso sanguigno di un paziente, queste pseudo-piastrine possono circolare fino a 30 ore, rispetto alle circa sei ore dei veicoli su scala nanometrica senza rivestimento.

Quando una delle pseudo-piastrine entra in contatto con un tumore, tre cose accadono più o meno contemporaneamente. Primo, le proteine ​​P-Selectina sulla membrana piastrinica si legano alle proteine ​​CD44 sulla superficie della cellula cancerosa, bloccandolo in posizione. Secondo, il TRAIL sulla superficie delle pseudo-piastrine attacca la membrana delle cellule cancerose. Terzo, la pseudo-piastrina su scala nanometrica viene effettivamente inghiottita dalla cellula tumorale più grande. L'ambiente acido all'interno della cellula cancerosa inizia quindi a rompere le pseudo-piastrine, liberando il Dox per attaccare il nucleo della cellula cancerosa.

In uno studio sui topi, i ricercatori hanno scoperto che l'uso di Dox e TRAIL nel sistema di somministrazione di farmaci pseudo-piastrinici era significativamente più efficace contro i tumori di grandi dimensioni e le cellule tumorali circolanti rispetto all'utilizzo di Dox e TRAIL in un sistema di somministrazione di nano-gel senza la membrana piastrinica.

"Vorremmo fare ulteriori test preclinici su questa tecnica, " dice Gu. "E pensiamo che potrebbe essere usato per consegnare altri farmaci, come quelli mirati alle malattie cardiovascolari, in cui la membrana piastrinica potrebbe aiutarci a indirizzare i siti rilevanti nel corpo".