Tracciare il percorso dei farmaci chemioterapici in tempo reale ea livello cellulare potrebbe rivoluzionare la cura del cancro e aiutare i medici a capire perché due pazienti potrebbero rispondere in modo diverso allo stesso trattamento.

I ricercatori della Ohio State University hanno trovato un modo per accendere un comune farmaco antitumorale in modo da poter vedere dove va a finire la chemio e quanto tempo ci vuole per arrivarci.

Hanno ideato una tecnica organica per creare questa stella guida scientifica e così facendo hanno aperto una nuova frontiera nel loro campo. Gli sforzi precedenti sono stati limitati da coloranti che sbiadiscono rapidamente e da elementi tossici, particolarmente metalli.

Uno studio pubblicato questa settimana sulla rivista Nanotecnologia della natura ha evidenziato due nuovi traguardi. Primo, i ricercatori hanno creato una molecola luminescente, chiamato peptide e costituito da due amminoacidi. Quindi hanno collegato quella luce al farmaco antitumorale in modo che rivelasse l'arrivo della chemio all'interno delle cellule.

"Questo è molto importante per la medicina personalizzata. Vogliamo davvero vedere cosa succede quando somministriamo farmaci chemioterapici e questo lavoro apre la strada a questo entusiasmante sforzo, " ha detto il dottor Mingjun Zhang, il professore di ingegneria biomedica che ha guidato lo studio.

Gli ingegneri biomedici si sforzano di trovare tecniche che si comportino naturalmente all'interno del corpo e se ne vadano senza fare danni. Questa ricerca promette di fare proprio questo perché il peptide è uno che dovrebbe facilmente coesistere con le cellule umane e uscire innocuo come è entrato.

"Puoi combinare la tua droga con questo veicolo luminescente, " Zhang ha detto della minuscola particella fluorescente ideata nel suo laboratorio. "Composto da amminoacidi naturali, la nanoparticella è intrinsecamente biocompatibile. Le nostre macchine biologiche possono facilmente occuparsene".

Questo lavoro è stato svolto in piastre di Petri nel laboratorio di Zhang e il lavoro sugli animali è attualmente in corso.

Nel corpo o nel tessuto di un animale o di una persona, gli scienziati guarderebbero il segnale fluorescente con un sistema di rilevamento ottico, Egli ha detto.

Zhang e i suoi colleghi hanno inserito il loro peptide in un comune farmaco chemioterapico in modo che la sua luce fosse nascosta fino a quando i due elementi non si sono staccati quando sono entrati nelle cellule.

Zhang è stato particolarmente felice di vedere che il peptide blu, che può essere visto sotto la luce ultravioletta, mantenuto la sua luminescenza per lunghi periodi di tempo. Il lavoro precedente per tracciare i farmaci che utilizzano coloranti organici è stato ostacolato dalla loro tendenza a svanire nel tempo.

"Puoi etichettarlo e puoi attaccarlo a un farmaco e vedere dove va il farmaco e quando viene rilasciato, " disse Zhang.

E potrebbe essere che il progresso biomedico possa fornire ai pazienti e ai loro medici informazioni su quanto bene e quanto velocemente un farmaco sta funzionando per loro.

"Forse per alcune persone un farmaco fa effetto in pochi minuti e per qualcun altro sono ore e per qualcun altro non ha mai effetto, " disse Zhang.

Il team di ricerca ha utilizzato doxorubicina, un farmaco chemioterapico ampiamente utilizzato, per il loro lavoro di laboratorio, ma la scoperta potrebbe applicarsi a diversi tipi di trattamenti.

Una migliore comprensione della complessa interazione di cellule e farmaci è fondamentale per lo sviluppo di trattamenti che siano finemente sintonizzati per i singoli pazienti.

Il lavoro dello Stato dell'Ohio si basa su una ricerca che ha fruttato a un trio di scienziati il ​​Premio Nobel per la Chimica nel 2008. Il loro lavoro sulla proteina fluorescente verde trovata nelle meduse ha portato alla scoperta che gli scienziati potevano illuminare l'attività a livello cellulare che era stata precedentemente ammantata di mistero.