I ricercatori dell'Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center hanno sviluppato con successo un polimero sintetico in grado di trasportare un farmaco nelle cellule tumorali polmonari senza entrare nelle normali cellule polmonari.

Poiché i farmaci chemioterapici convenzionali uccidono indiscriminatamente tutte le cellule in rapida divisione per arrestare la crescita del cancro, queste nanoparticelle selettive potrebbero ridurre gli effetti collaterali riducendo l'accumulo di farmaci nelle cellule normali.

"La scoperta che le nanoparticelle possono essere selettive per determinate cellule in base solo alle loro proprietà fisiche e chimiche ha profonde implicazioni per le terapie basate sulle nanoparticelle perché la specificità del tipo cellulare dei portatori di farmaci potrebbe alterare gli esiti dei pazienti in clinica, " ha detto l'autore corrispondente Dr. Daniel Siegwart, Assistant Professor di Biochimica presso l'UT Southwestern Medical Center e presso il Simmons Cancer Center. "Allo stesso tempo, una comprensione più profonda delle interazioni delle nanoparticelle nel corpo apre la porta per prevedere le risposte dei pazienti alle terapie esistenti con liposomi e nanoparticelle, e offre il potenziale per creare futuri vettori di farmaci personalizzati in base ai profili genetici individuali".

I risultati appaiono in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

Gli scienziati hanno testato centinaia di polimeri per fare la sorprendente scoperta che le cellule potrebbero rispondere in modo diverso allo stesso vettore di farmaci, anche quando quelle cellule cancerose e normali provenivano dai polmoni dello stesso paziente.

"Queste nanoparticelle di poliestere funzionali forniscono un entusiasmante approccio alternativo per la somministrazione selettiva di farmaci alle cellule tumorali che possono migliorare l'efficacia e ridurre gli effetti collaterali negativi delle terapie contro il cancro, " ha detto il co-autore Dr. John Minna, Professore e Direttore del Nancy B. and Jake L. Hamon Center for Therapeutic Oncology Research, e Direttore del W.A. "Tex" e Deborah Moncrief Jr. Center for Cancer Genetics presso UT Southwestern.

I ricercatori hanno sviluppato nuove reazioni chimiche per creare una libreria diversificata di polimeri in grado di fornire farmaci a base di acido nucleico pur possedendo una diversità strutturale sufficiente per scoprire nanoparticelle specifiche per le cellule tumorali. Questo è un passo importante per migliorare le terapie contro il cancro su misura per il corredo genetico specifico di un individuo.

"La capacità di colpire in modo specifico le cellule tumorali utilizzando le nanoparticelle potrebbe alterare il modo in cui somministriamo i farmaci ai pazienti, " ha detto la dottoressa Minna, Professore di Farmacologia e Medicina Interna, e con il Simmons Cancer Center, che detiene la cattedra di ricerca sul cancro di Sarah M. e Charles E. Seay, e il Max L. Thomas Distinguished Chair in Molecular Pulmonary Oncology. "È già possibile utilizzare il sequenziamento genetico per personalizzare i regimi farmacologici per ciascun paziente. Potremmo anche essere in grado di personalizzare il vettore del farmaco per migliorare prevedibilmente le risposte dei pazienti".

Le nanoparticelle sono minuscole sfere (1, 000 volte più piccolo della larghezza di un capello umano) che può migliorare la solubilità e la somministrazione dei farmaci alle cellule. In questo studio, I ricercatori del Cancer Center hanno fornito farmaci a base di RNA interferente corto (siRNA) per interrompere il funzionamento e la crescita delle cellule tumorali eliminando le proteine ​​di cui le cellule hanno bisogno per sopravvivere.

Sorprendentemente, le nanoparticelle selettive per il cancro sono rimaste all'interno dei tumori nei topi per più di una settimana, mentre le nanoparticelle di controllo non selettivo sono state eliminate entro poche ore. Ciò si è tradotto in una migliore morte delle cellule tumorali mediata da siRNA e in una significativa soppressione della crescita del tumore.

Il supporto per questa ultima ricerca è arrivato dal Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT), Fondazione Welch, Società americana del cancro, Amici dell'UTSW del Comprehensive Cancer Center, il programma pilota traslazionale UTSW, e la sovvenzione SPORE del NIH National Cancer Institute in Lung Cancer. Lo Special Program of Research Excellence (SPORE) nel programma Lung Cancer, ora nel suo 18° anno, è il più grande sforzo di oncologia toracica negli Stati Uniti.