I ricercatori della Washington State University hanno sviluppato un nuovo modo per somministrare farmaci e terapie nelle cellule su scala nanometrica senza causare effetti tossici che hanno ostacolato altri sforzi del genere.

Il lavoro potrebbe un giorno portare a terapie e diagnosi più efficaci per il cancro e altre malattie.

Guidato da Yuehe Lin, professore nella Scuola di Ingegneria Meccanica e dei Materiali della WSU, e Chunlong Chen, scienziato senior presso il Pacific Northwest National Laboratory del Department of Energy (PNNL), il team di ricerca ha sviluppato materiali ispirati alla biologia su scala nanometrica che sono stati in grado di fornire in modo efficace geni terapeutici modello nelle cellule tumorali. Hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista, Piccolo .

I ricercatori hanno lavorato per sviluppare nanomateriali in grado di trasportare efficacemente i geni terapeutici direttamente nelle cellule per il trattamento di malattie come il cancro. I problemi chiave per la consegna del gene utilizzando i nanomateriali sono la loro bassa efficienza di consegna della medicina e la potenziale tossicità.

"Per sviluppare la nanotecnologia per scopi medici, la prima cosa da considerare è la tossicità:questa è la prima preoccupazione per i medici, " disse Lin.

La particella simile a un fiore sviluppata dal team WSU e PNNL ha una dimensione di circa 150 nanometri, o circa mille volte più piccolo della larghezza di un pezzo di carta. È fatto di fogli di peptoidi, che sono simili ai peptidi naturali che compongono le proteine. I peptoidi sono una buona particella per la somministrazione di farmaci perché sono abbastanza facili da sintetizzare e, perché sono simili ai materiali biologici naturali, funzionano bene nei sistemi biologici.

I ricercatori hanno aggiunto sonde fluorescenti nei loro nanofiori peptoidi, in modo che potessero rintracciarli mentre si facevano strada attraverso le cellule, e hanno aggiunto l'elemento fluoro, che ha aiutato i nanofiori a sfuggire più facilmente da trappole cellulari complicate che spesso impediscono la somministrazione dei farmaci.

Le particelle simili a fiori caricate con geni terapeutici sono state in grado di uscire senza problemi dalla trappola cellulare prevista, entrare nel cuore della cellula, e rilasciano lì la loro droga.

"I nanofiori sono fuggiti con successo e rapidamente (la trappola cellulare) e hanno mostrato una citotossicità minima, " disse Lin.

Dopo i loro test iniziali con molecole di farmaci modello, i ricercatori sperano di condurre ulteriori studi utilizzando farmaci reali.

"Questo ci apre una nuova strada per sviluppare nanocarico in grado di fornire in modo efficiente molecole di farmaci nella cellula e offre nuove opportunità per terapie geniche mirate, " Egli ha detto.

Il team WSU e PNNL hanno depositato una domanda di brevetto per la nuova tecnologia, e stanno cercando partner industriali per un ulteriore sviluppo.