Una nanoparticella unica per fornire un trattamento del cancro localizzato inibisce la crescita del tumore nei topi, secondo un team di ricercatori della Penn State.

Le nanoparticelle, sviluppato da Daniel Hayes, professore associato di ingegneria biomedica, hanno una chimica specifica che consente a un microRNA (miRNA) di attaccarsi ad esso. Un miRNA è una molecola che, quando accoppiata a un RNA messaggero (mRNA), gli impedisce di funzionare. In questo caso, proibisce all'mRNA in una cellula cancerosa di creare proteine, che sono essenziali per la sopravvivenza di quella cellula cancerosa.

Nel loro studio, i ricercatori hanno consegnato nanoparticelle alle cellule tumorali dei topi attraverso una flebo. Una volta che le nanoparticelle si sono accumulate nell'area cancerosa, hanno usato una specifica lunghezza d'onda della luce per separare il miRNA dalle nanoparticelle. Il miRNA quindi si accoppia con un mRNA nella cellula cancerosa, facendo sì che l'mRNA smetta di produrre proteine. Infine, la cellula cancerosa muore.

Il loro articolo è apparso il 22 giugno sulla rivista Biomateriali .

"Questo metodo di consegna ti dà specificità temporale e spaziale, " ha detto Adam Glick, professore di tossicologia molecolare e cancerogenesi. "Invece di avere un rilascio sistemico di un miRNA e degli effetti collaterali associati, sei in grado di fornire il miRNA a un'area specifica del tessuto in un momento specifico esponendolo alla luce."

Hayes ha affermato che avere una specificità temporale e spaziale è importante quando si ha a che fare con i trattamenti contro il cancro.

"Il miRNA può avere effetti molto diversi in diversi tipi di tessuto che possono portare a effetti collaterali e tossicità indesiderati, "Hayes ha detto. "La fornitura e l'attivazione di miRNA solo nel sito del tumore riduce questi effetti collaterali e può aumentare l'efficacia complessiva del trattamento".

Usando questo metodo, Yiming Liu, uno studente laureato in ingegneria biomedica presso il Laboratorio Hayes, è stato in grado di dimostrare che i tumori della pelle in circa 20 topi a cui è stata somministrata la nanoparticella accoppiata a miRNA ed esposti alla luce sono regrediti completamente entro 24-48 ore e non sono ricresciuti.

Inoltre, il miRNA specifico utilizzato da Hayes e Glick potrebbe essere più efficace nell'uccidere le cellule tumorali rispetto ad altri metodi simili.

"Ciò che è diverso in questo come terapeutico è che il miRNA che stiamo usando può regolare un ampio set di geni ed è particolarmente potente per trattare una malattia eterogenea come il cancro, " disse Liù.

Ciò potrebbe significare che l'efficacia complessiva dell'uccisione di una cellula cancerosa è maggiore perché il trattamento sta attaccando più punti in quella cellula. Può anche portare a una diminuzione della capacità di una cellula cancerosa di diventare resistente al trattamento perché il miRNA è in grado di accoppiarsi con diversi mRNA nella cellula cancerosa, diversificare i modi in cui può impedire alla cellula di produrre proteine.

I tipi di cancro che potrebbero rispondere a questo tipo di trattamento includono i tumori della cavità orale, il sistema gastrointestinale o la pelle, ovunque possa essere esposto alla luce tramite un cavo in fibra ottica.

"Vorremmo svilupparlo ulteriormente per i tumori interni che sono più significativi in ​​termini di mortalità, come il cancro esofageo, " disse Glick.