I ricercatori dell'Università dell'Indiana hanno scoperto che le nanoparticelle che rilasciano farmaci si attaccano ai loro bersagli in modo diverso in base alla loro posizione quando si incontrano, come i ballerini che cambiano i loro movimenti con la musica.

Lo studio, pubblicato il 13 novembre sulla rivista ACS Nano , è significativo poiché il "movimento" delle particelle terapeutiche quando si legano ai siti recettori sulle cellule umane potrebbe indicare l'efficacia dei trattamenti farmacologici. L'efficacia dell'immunoterapia che utilizza il sistema immunitario del corpo per combattere malattie come il cancro, dipende in parte dalla capacità di "sintonizzare" la forza dei legami cellulari, Per esempio.

"In molti casi, l'efficacia di un farmaco non si basa sul fatto che si leghi o meno a un recettore mirato su una cellula, ma quanto forte si lega, "ha detto Yan Yu, un assistente professore nel Dipartimento di Chimica dell'IU Bloomington College of Arts and Sciences, che ha condotto lo studio. "Meglio possiamo osservare questi processi, meglio possiamo esaminare l'efficacia terapeutica di un farmaco".

Fino a questo studio, i ricercatori pensavano che le particelle rallentassero e rimanessero intrappolate quando si legavano a un recettore su una cellula.

"Ma abbiamo anche visto qualcosa di nuovo, " Yu ha detto. "Abbiamo visto le particelle ruotate in modo diverso in base a quando sono rimaste intrappolate nel legame con i loro recettori".

Questo non è mai stato visto prima perché, se il moto molecolare è un valzer, poi gli scienziati stavano guardando solo un singolo ballerino.

Per condurre il loro studio, La squadra di Yu ha introdotto i partner di ballo. Erano due nanoparticelle:una colorata di verde, l'altro rosso, che si è accoppiato per formare un singolo marker di imaging visibile al microscopio a fluorescenza. Questa "nanosonda" è stata poi mimetizzata con un rivestimento di membrana cellulare prelevato da un linfocita T, un tipo di globuli bianchi che svolge un ruolo nel sistema immunitario del corpo.

I due colori hanno permesso ai ricercatori di osservare contemporaneamente il "movimento di rotazione" - il movimento circolare sul posto - e il "movimento di traslazione" - il movimento nello spazio fisico - della particella prima di attaccarsi alla cellula.

"Abbiamo scoperto che le particelle iniziavano con una rotazione casuale, spostato al movimento a dondolo, poi un movimento circolare e infine un movimento circolare confinato, " Yu ha detto. "L'osservazione di questa vasta gamma di movimento rotatorio - e la transizione da una forma all'altra in diversi punti nel tempo - è completamente nuova."

Inoltre, i ricercatori sono stati in grado di iniziare a collegare questi diversi movimenti a diverse forze di legame.

Il gruppo ha scelto di "mimetizzare" le particelle sintetiche con le membrane cellulari perché queste particelle non vengono eliminate dal sistema immunitario del corpo come corpi estranei allo stesso modo delle particelle sintetiche convenzionali. L'uso delle membrane cellulari del corpo elimina anche la necessità di progettare complesse caratteristiche superficiali che si legano a cellule specifiche poiché sono già presenti nelle membrane esistenti.

Il monitoraggio del "valzer" dei linfociti T mimetizzati per comprendere il loro legame mirato con le cellule tumorali è la fase successiva della loro ricerca, ha detto Yu.