Un team di ricercatori della Cornell University di Ithaca, New York ha dimostrato un meccanismo di somministrazione dei farmaci che utilizza due veicoli indipendenti, consentendo la somministrazione di agenti chimicamente e fisicamente distinti.

Il meccanismo è stato utilizzato per fornire una nuova terapia combinata antitumorale composta da piperlongumina (PL) e TRAIL per trattare il cancro alla prostata PC3 e le cellule del cancro del colon HCT116. PL, un farmaco idrofobo a piccola molecola, è stato incapsulato in nanoparticelle di poli (acido lattico-co-glicolico) (PLGA). TRAIL è stato coniugato chimicamente alla superficie di liposomi su scala nanometrica. Il PL è stato somministrato per la prima volta per sensibilizzare le cellule tumorali agli effetti di TRAIL. Le cellule PC3 e HCT116 avevano tassi di sopravvivenza inferiori in vitro dopo aver ricevuto la doppia terapia con nanoparticelle rispetto a ciascun agente individualmente. I test in vivo hanno coinvolto un modello di xenotrapianto di topo sottocutaneo utilizzando topi gamma NOD-SCID e cellule HCT116. Sono stati somministrati due cicli di trattamento nell'arco di 48 ore. Sono stati osservati tassi apoptotici più elevati per le cellule tumorali HCT116 che hanno ricevuto la doppia terapia con nanoparticelle rispetto alle singole fasi della sola terapia con nanoparticelle. Il rapporto appare nell'ultimo numero della rivista Tecnologia .

"Abbiamo scoperto che TRAIL liposomiale mostra grandi promesse per la distruzione delle cellule tumorali nel flusso sanguigno, sistema linfatico, e anche nei tumori solidi, " dice Daljit S. e Elaine Sarkaria Professor Michael R. King, dottorato di ricerca, della Cornell University e autore senior dello studio.

Nella carta, i ricercatori della Cornell descrivono un meccanismo di somministrazione di farmaci basato su nanoparticelle sviluppato per una terapia combinata contro il cancro. Le piattaforme di consegna di nanoparticelle sono state precedentemente perseguite per una varietà di terapie contro il cancro. Numerosi studi si sono concentrati su strutture di particelle complesse e progetti volti a migliorare la consegna. Il sistema del gruppo Cornell utilizza un approccio diverso attraverso l'uso di un doppio meccanismo di rilascio di nanoparticelle. I componenti terapeutici sono stati somministrati attraverso particelle separate invece di rilasciare gli agenti in una singola particella. Data la natura idrofobica del sensibilizzante TRAIL, il farmaco è stato incapsulato in nanoparticelle a base di polimeri.

Nello studio, i ricercatori hanno osservato un numero maggiore di cellule apoptotiche negli studi sui topi, coerente con i loro risultati di laboratorio osservati che hanno dimostrato una maggiore efficacia terapeutica quando si utilizza la terapia con nanoparticelle a due stadi rispetto a ogni singolo stadio di nanoparticelle da solo. Il sistema a doppia somministrazione di nanoparticelle ha fornito un livello di flessibilità durante la somministrazione delle due fasi della terapia, consentendo un'opportunità di sensibilizzazione delle cellule tumorali prima della somministrazione del secondo componente della terapia.

Il team di Cornell sta lavorando ora per sviluppare un nuovo approccio terapeutico per colpire le cellule tumorali nel flusso sanguigno per la prevenzione delle metastasi del cancro alla prostata, che utilizza i leucociti circolanti come vettore per il ligando di apoptosi TRAIL. Una volta introdotto nel flusso sanguigno, I liposomi E-selectina/TRAIL si attaccano alla superficie dei leucociti del sangue periferico, per rendere queste "cellule killer innaturali" citotossiche per le cellule tumorali circolanti senza influenzare la vitalità delle cellule del sangue o delle cellule endoteliali. In precedenza hanno dimostrato che le cellule cancerose vitali possono essere rapidamente eliminate dal flusso sanguigno, utilizzando concentrazioni di TRAIL legate ai liposomi che sono due ordini di grandezza inferiori ai dosaggi utilizzati in precedenti studi clinici sull'uomo della proteina TRAIL solubile. Più recentemente, hanno scoperto che i liposomi E-selectina/TRAIL possono bloccare completamente le metastasi e anche ridurre i tumori primari del cancro alla prostata nei topi.