Un nuovo studio condotto da ricercatori dell'Ohio State University Comprehensive Cancer Center—Arthur G. James Cancer Hospital e Richard J. Solove Research Institute (OSUCCC—James) mostra che le nanoparticelle di RNA hanno proprietà elastiche e gommose che aiutano a spiegare perché queste particelle colpiscono così i tumori efficiente e perché possiedono una tossicità inferiore negli studi sugli animali.

Le nanoparticelle di RNA mostrano grandi promesse per la somministrazione mirata di farmaci antitumorali. Comprendere la loro struttura e il loro comportamento è essenziale per il loro possibile utilizzo futuro.

Questo studio, pubblicato sulla rivista ACS Nano , rivela che le nanoparticelle di RNA hanno proprietà elastiche e gommose che consentono alle molecole di allungarsi e tornare alla loro forma normale. I ricercatori affermano che queste proprietà potrebbero aiutare le particelle a colpire i tumori consentendo loro di scivolare attraverso le pareti mal formate dei vasi sanguigni tumorali ed entrare in una massa tumorale.

I ricercatori hanno inoltre dimostrato che le stesse proprietà gommose consentono alla nanoparticella di RNA di scivolare attraverso i filtri renali per essere espulsa nelle urine mezz'ora dopo l'iniezione sistemica, eliminandoli così dal corpo in tempi relativamente brevi. Quella, a sua volta, potrebbe ridurre la ritenzione dell'agente antitumorale negli organi vitali, riducendo la tossicità di un agente.

"Mostriamo che le nanoparticelle di RNA hanno una flessibilità che consente l'assemblaggio di strutture molecolari che hanno angoli estensibili, ", afferma il capo dello studio e autore corrispondente Peixuan Guo, dottorato di ricerca, professore al College of Pharmacy e Sylvan G. Frank Endowed Chair in Pharmaceutics and Drug Delivery. Guo è anche nell'OSUCCC-James Translational Therapeutics Research Program.

"Questi risultati dimostrano le proprietà gommose delle nanoparticelle di RNA e perché queste molecole sono molto promettenti per applicazioni industriali e biomediche, soprattutto come vettori per la somministrazione mirata di farmaci antitumorali, "dice Guo, che dirige il Center for RNA Nanobiotechnology and Nanomedicine dell'Ohio State.

Per questo studio, Guo e i suoi colleghi hanno testato l'elasticità dei polimeri di acido nucleico allungando e rilassando le singole nanoparticelle di RNA, sottoponendo le nanoparticelle di RNA a studi di elasticità utilizzando pinzette ottiche a doppio raggio costruite nel laboratorio Guo. Finalmente, hanno usato modelli animali per studiare la biodistribuzione, escrezione e ritenzione di nanoparticelle di RNA. Ciò includeva la misurazione dell'escrezione delle particelle nelle urine, insieme allo studio sull'effetto della loro forma e dimensione.

I risultati chiave includono:

• Le nanoparticelle di RNA sono estensibili e restringibili, come la gomma, anche dopo ripetute estensioni e rilassamenti con più ripetizioni con pinzette ottiche.
• Nei modelli animali, Le nanoparticelle di RNA mostrano un più forte targeting del cancro e un minore accumulo negli organi sani rispetto alle nanoparticelle di oro e ferro di dimensioni simili.
• Anche nei modelli animali, entro mezz'ora dopo l'iniezione sistemica, nanoparticelle di RNA che erano 5, Le dimensioni di 10 e 20 nm sono state filtrate dai reni e hanno mantenuto la loro struttura originale nelle urine, anche se il limite superiore della dimensione dei pori renali per la filtrazione è generalmente di 5,5 nm. Ciò suggerisce che le nanoparticelle di RNA più grandi sono scivolate come gomma e ameba attraverso i pori di filtrazione, poi sono tornati alla loro dimensione e forma originali nell'urina.

"Globale, "Guo dice, "Riteniamo che questi risultati supportino ulteriormente lo sviluppo di nanoparticelle di RNA per la somministrazione mirata di farmaci antitumorali o RNA terapeutico".

Altri ricercatori coinvolti in questo studio sono stati Chiran Ghimire, Hongzhi Wang, Hui Li, Mario Vieweger e Congcong Xu, L'Università statale dell'Ohio.