I sistemi di trasporto di dimensioni nanometriche hanno un'applicazione medica nel miglioramento delle proprietà farmacologiche degli agenti bioattivi. Per molti approcci terapeutici, è importante che il sistema di trasporto possa incorporare stabilmente il carico durante la circolazione senza indurre aggregazione, mentre il carico dovrebbe idealmente essere rilasciato solo dopo un assorbimento cellulare riuscito. Finora questi requisiti sono stati soddisfatti solo da approcci chimici con nanoparticelle difficili da caratterizzare. Di conseguenza, la traduzione clinica di questi sistemi è stata molto difficile da ottenere.

I chimici di Mainz e collaboratori hanno dimostrato che i polipept(o)idi reattivi costituiscono i mattoni ideali per controllare la morfologia e la funzione dei sistemi di trasporto in modo semplice ma preciso. I polipept(o)idi (copolimeri polisarcosina-blocco-polipeptide) sono emersi come materiali ibridi interessanti per i sistemi di trasporto di farmaci poiché combinano la resistenza alle proteine ​​e l'elevata solubilità in acqua della polisarcosina con la reattività agli stimoli, multifunzionalità intrinseca, e formazione di strutture secondarie di polipeptidi.

In questo lavoro cooperativo, i ricercatori hanno mostrato per la prima volta che la formazione di foglietti da parte del segmento polipeptidico sintetico può essere sfruttata per manipolare deliberatamente la morfologia delle micelle polimeriche (Klinker K et al. Angelo. chimica. Int. Ed . 2017, 56 (32), 9608-9613 &Angew. chimica. 2017, 129 (32), 9737-9742), che consente la sintesi di micelle sferiche o vermiformi dallo stesso copolimero a blocchi. Impiegando gruppi reattivi nel segmento polipeptidico del copolimero a blocchi, le micelle possono essere reticolate al centro da ditioli, con conseguente legame disolfuro bio-reversibile. A causa di una differenza di potenziale redox, i disolfuri sono considerati stabili a livello extracellulare, mentre vengono rapidamente ridotti a ditioli liberi a livello intracellulare, che porta alla disintegrazione del sistema di trasporto e al rilascio del carico.

"In questo modo, una varietà di nanocarrier con funzioni diverse diventa facilmente accessibile da un singolo copolimero a blocchi e da una fase di post-polimerizzazione molto selettiva. Questo approccio modulare alle nanoparticelle con diversa funzione e morfologia affronta questioni importanti con una buona comparabilità, come l'influenza delle dimensioni e della forma sui tempi di circolazione in vivo, biodistribuzione, accumulo di tumore, assorbimento cellulare e risposta terapeutica poiché viene utilizzato lo stesso materiale di partenza, "dice Mattia Barz.

I primi esperimenti in vivo hanno già dimostrato che questi nanovettori micellari stabilizzati mostrano un comportamento di circolazione stabile, indicando così che le interazioni con i componenti del siero oi vasi sanguigni sono assenti. Solo assicurando che non si verifichino interazioni aspecifiche all'interno del complesso ambiente biologico, l'assorbimento cellulare nelle popolazioni cellulari specifiche desiderate sembra fattibile. Il potenziale terapeutico della piattaforma di nanoparticelle descritta sarà ulteriormente studiato per quanto riguarda l'immunoterapia del melanoma maligno all'interno dell'SFB 1066.