Un team di ricerca di Yale ha scoperto che armeggiando con le proprietà di superficie delle nanoparticelle caricate con il farmaco, possono potenzialmente dirigere queste particelle verso cellule specifiche del cervello.

Rendendo bioadesive le nanoparticelle, o "appiccicoso, " i ricercatori hanno risposto a una domanda di vecchia data:una volta che le particelle arrivano al cervello, come si fa a farli interagire con le cellule cancerose lì? I loro risultati sono pubblicati il ​​19 maggio in Comunicazioni sulla natura .

"Fino ad ora, la ricerca si è concentrata sulla possibilità di caricare le nanoparticelle con farmaci e se possiamo introdurle nel cervello, senza pensare troppo a quali celle vanno, ", ha affermato l'autore senior W. Mark Saltzman, la Fondazione Goizueta Professore di Ingegneria Chimica e Biomedica, professore di fisiologia cellulare e molecolare, e membro dello Yale Cancer Center. "Questa è la prima esplorazione dell'affinità delle particelle per cellule diverse".

La capacità delle nanoparticelle di rilasciare farmaci in aree specifiche del corpo è molto promettente per combattere il cancro e altre malattie, riducendo al minimo gli effetti collaterali dei farmaci che sono spesso molto tossici, secondo gli scienziati. Il loro uso nel trattamento del cancro al cervello, anche se, è stato particolarmente impegnativo. Ciò è in parte dovuto alla barriera emato-encefalica, che agisce per tenere gli elementi estranei fuori dal cervello. I ricercatori sono stati in grado di far penetrare le nanoparticelle nel cervello negli ultimi anni con l'aiuto di un rivestimento polimerico che conferisce alle particelle proprietà "invisibili", permettendo alle particelle di nascondersi dal sistema immunitario del corpo. Quelle stesse proprietà invisibili, però, impedisce anche alle cellule di riconoscere le particelle.

"Quindi sono solo nello spazio tra le celle, e non fanno davvero quello che dovrebbero fare, ", ha affermato il co-autore principale Eric Song, uno studente laureato alla Yale School of Medicine.

I ricercatori di Yale hanno scoperto che potevano correggere questo problema alterando la chimica delle nanoparticelle. In due gruppi di ratti, quelli con tumori cerebrali e quelli con cervelli sani, i ricercatori hanno scoperto che le differenze nella chimica superficiale delle particelle avevano un ruolo significativo nel determinare se le particelle fossero state internalizzate dalle cellule del cervello.

Hanno ricoperto un gruppo di particelle con polimeri ricchi di aldeidi, che si legano chimicamente alle ammine, un composto presente nella maggior parte delle proteine. Queste particelle bioadesive avevano maggiori probabilità di essere assorbite da cellule di tutti i tipi nel cervello:le cellule tumorali erano tra quelle che interiorizzavano le particelle bioadesive a una velocità particolarmente elevata.

Questi risultati suggeriscono che l'adattamento delle proprietà chimiche delle particelle offre l'opportunità di controllare la distribuzione dei farmaci che trasportano, hanno detto i ricercatori. Ulteriore, credono che le particelle potrebbero essere adattate per terapie specifiche per migliorare l'efficacia nelle cellule bersaglio, e ridurre al minimo la tossicità per le cellule che non stanno prendendo di mira.