Dmitri Simberg, dottorato di ricerca, professore associato presso l'Università del Colorado Skaggs School of Pharmacy, ha pubblicato i risultati di uno studio sull'efficacia di diversi tipi di marcatori fluorescenti utilizzati per monitorare l'accumulo di liposomi nei tumori.

Il nuovo studio, intitolato "Lo stravaso e l'accumulo liposomiali nei tumori studiati dalla microscopia a fluorescenza e l'imaging dipende dall'etichetta fluorescente, " è stato pubblicato il 1 luglio, 2021, sulla prestigiosa rivista dell'American Chemical Society, ACS Nano .

liposomi, un tipo di nanoparticella, sono piccoli, vescicole liposolubili (piccole, sacche piene di liquido) a base di lipidi, o grassi. Sono principalmente utilizzati per somministrare farmaci antitumorali ai tumori, poiché i liposomi non sono solubili in acqua e possono proteggere alcuni farmaci dalla degradazione nel corpo.

Confronto delle etichette fluorescenti sui liposomi per un migliore imaging del tumore

Nel nuovo studio, Simberg e la sua collaboratrice Irina Balyasnikova, dottorato di ricerca, dal Dipartimento di Neurochirurgia della Northwestern University, voleva determinare se l'accumulo di liposomi nei tumori dipende dal tipo di etichetta fluorescente utilizzata.

"È molto importante che il liposoma raggiunga i vasi sanguigni tumorali per raggiungere le cellule tumorali e altre cellule nel microambiente. Quindi, abbiamo chiesto se l'accumulo di liposomi nei tumori dipende dall'etichetta fluorescente utilizzata, "Spiega Simberg.

Per realizzare questo, hanno realizzato liposomi contenenti due diverse classi di lipidi fluorescenti nello stesso liposoma:lipidi indocarbocianine (ICL) e fosfolipidi fluorescenti (FPL). Quindi li hanno iniettati in modelli murini di cancro al seno e cancro al cervello e hanno usato la microscopia a fluorescenza e l'imaging per confrontare la quantità di ciascuna etichetta accumulata nei tumori.

Entrambi i tipi di etichette fluorescenti inizialmente si accumulavano nei vasi sanguigni del tumore. Però, col tempo, le ICL hanno continuato ad accumularsi, diffondendosi su un'area tumorale significativamente più ampia e raggiungendo le cellule immunitarie e tumorali, mentre le FPL si sono rapidamente degradate e sono scomparse dai tumori.

"Quello che abbiamo scoperto è che anche quando iniettato nello stesso liposoma, Le ICL hanno mostrato un notevole accumulo e stravaso (infiltrazione nei tumori), mentre gli FPL, sebbene un tipo molto simile di gruppo fluorescente, non mostrò molto stravaso e sostanzialmente scomparve, "dice Simberg.

"È il primo ritrovamento del genere, dimostrando che lipidi diversi hanno diverse capacità di accumularsi nei tumori, " Aggiunge.

I risultati potrebbero portare a una migliore somministrazione del farmaco liposomiale

I risultati del team aprono la porta a sistemi di somministrazione di farmaci antitumorali migliorati.

"C'è molto interesse nell'usare i lipidi come una sorta di navetta per portare i farmaci nei tumori, " Dice Simberg. "È un'entusiasmante opportunità per migliorare la somministrazione di farmaci in diversi tumori, in particolare glioma, un tipo di tumore al cervello particolarmente difficile da penetrare".

Sebbene molti laboratori producano liposomi e nanoparticelle, non c'è stata molta comprensione meccanicistica di come interagiscono esattamente con i tumori e come attraversano la barriera endoteliale. "Stiamo davvero sostenendo studi che offrano una comprensione meccanicistica più profonda di come funzionano questi sistemi di somministrazione di farmaci, "dice Simberg.

Simberg afferma che la parte più incisiva di questo documento e della ricerca in corso del suo laboratorio è la sua attenzione alla comprensione dei meccanismi e della struttura dei lipidi che determinano l'efficienza dell'accumulo di tumori.

Il prossimo passo nella ricerca del team saranno gli studi per provare ulteriori lipidi fluorescenti. "In questo documento, abbiamo confrontato due tipi di lipidi, ma vogliamo ampliarlo per costruire un'ampia libreria di lipidi fluorescenti e utilizzare quelli più efficienti per somministrare farmaci antitumorali, eventualmente testarli per l'efficacia terapeutica nel glioma e in altri modelli di tumore, "dice Simberg.