Gli attuali regimi chemioterapici rallentano la progressione del cancro e salvano vite, ma questi potenti farmaci colpiscono sia le cellule sane che quelle cancerose. Ora, ricercatori che riferiscono in ACS' Nano lettere hanno progettato nanogel a base di DNA che si scompongono e rilasciano solo il loro contenuto chemioterapico all'interno delle cellule tumorali, minimizzando gli impatti su quelli normali e potenzialmente eliminando effetti collaterali dolorosi e fastidiosi.

Una volta ingerito o iniettato, i farmaci chemioterapici si muovono in tutto il corpo, colpisce indiscriminatamente le cellule sane insieme a quelle responsabili della malattia. Poiché molti di questi farmaci sono tossici per tutte le cellule, il restringimento del tumore desiderato può essere accompagnato da effetti collaterali indesiderati, come la caduta dei capelli, problemi gastrointestinali e stanchezza. I nanogel fatti di DNA sono un modo per somministrare questi farmaci, ma entrerebbero comunque in tutte le celle. Tianhu Li, Teck-Peng Loh e colleghi hanno ragionato sul fatto che i biomarcatori, proteine ​​o altri componenti presenti in quantità diverse nelle cellule tumorali e nelle loro controparti sane, potrebbero svolgere un ruolo nella scomposizione di un nanogel, inducendolo a rilasciare il suo contenuto solo in quelli che sono cancerogeni. Un biomarcatore chiamato FEN1, un enzima di riparazione che taglia alcuni tipi di DNA, è presente in quantità maggiori nelle cellule tumorali rispetto a quelle sane. I ricercatori volevano vedere se potevano progettare un nanogel di DNA che sarebbe stato specificamente degradato nelle cellule tumorali da FEN1.

Per creare nanogel di DNA, i ricercatori hanno utilizzato speciali strutture di DNA che FEN1 poteva riconoscere e tagliare. Con i sistemi cell-free, i ricercatori hanno osservato che i nanogel a base di DNA sono stati scomposti da FEN1 ma non da altri enzimi o composti di riparazione del DNA. Quando le cellule vive sono state incubate con i nanogel a base di DNA, quelli sani non avevano abbastanza FEN1 per abbatterli, ma le cellule cancerose sì. Quando i farmaci chemioterapici doxorubicina e vinorelbina sono stati incorporati nel nanogel, le cellule del cancro al seno umano sono morte a tassi più alti del normale, cellule mammarie sane.

Questi risultati indicano che i nanogel a base di DNA possono introdurre farmaci nelle cellule tumorali con un'elevata specificità, riducendo il rischio di effetti collaterali. I ricercatori dicono che i nanogel potrebbero anche essere usati come sonde per l'enzima biomarcatore, aiutare i medici a diagnosticare più direttamente il cancro rispetto ai metodi attuali.