Essere in grado di somministrare farmaci direttamente alle cellule malate migliorerebbe le opzioni per il trattamento delle malattie. Alcuni isotopi radioattivi sono già stati approvati per colpire i tumori. Quando questi isotopi cambiano da un isotopo all'altro durante il processo di trattamento (ad esempio, attraverso il decadimento radioattivo), emettono grandi quantità di energia. Ciò rende difficile tenerli in posizione vicino a cellule malate o altri bersagli. I ricercatori stanno ora testando un modo per racchiudere gli isotopi in minuscoli pezzi di materiale biodegradabile che manterranno gli isotopi nei siti di trattamento. Ciò garantisce che la loro energia possa uccidere le cellule tumorali o altri bersagli con scarso effetto sulle cellule circostanti. In questo studio, i ricercatori mostrano che questi polimeri contenevano con successo atomi di metallo simili ma non radioattivi. Questo è un passo importante nell'utilizzo di questi polimeri per fornire isotopi medici.
Gli scienziati hanno precedentemente dimostrato che racchiudere farmaci in minuscole particelle di un certo polimero chiamato acido poli(lattico-coglicolico), o PLGA, può trattenere i farmaci in particolari cellule del corpo. Gli scienziati teorizzano che gli isotopi medici radioattivi racchiusi nei PLGA dovrebbero fare lo stesso. PLGA è anche compatibile con il corpo umano. Ciò riduce il rischio che il corpo rifiuti questi materiali. Anche il PLGA si degrada nel tempo, poi lascia il corpo. Questi fattori rendono la PLGA un eccellente strumento potenziale per fornire trattamenti con radioisotopi che meritano studi futuri.
Alcuni radioisotopi ad emissione alfa approvati per il trattamento del cancro sono "auto-mirati". Un esempio è il trattamento del cancro osseo radio-223, che si comporta come il calcio quando viene consegnato alle ossa. Però, può essere difficile indirizzare il radio-223 a un diverso tipo di sito tumorale. Nessuno dei modi standard per attaccare il radio-223 alle molecole mirate funziona. Ecco perché gli scienziati stanno cercando di catturare il radio-223 per la consegna all'interno di nanoparticelle di dimensioni molecolari di PLGA e altri materiali. Le nanoparticelle possono potenzialmente impedire agli isotopi che si formano come decadimenti del radio-223 di staccarsi dai siti mirati.
Ulteriori ricerche mostreranno se l'incapsulamento di radioisotopi che emettono radiazioni alfa può risolvere questa sfida di consegna. I test del PLGA con ioni metallici surrogati mostrano risultati promettenti perché la superficie del PLGA può essere regolata per consentire il targeting di tipi specifici di cellule tumorali. I test mostrano anche risultati promettenti perché il PLGA mantiene versioni surrogate di isotopi radioattivi, indicando che possono essere catturati all'interno di questi tipi di nanoparticelle. Il PLGA è già utilizzato per incapsulare e rilasciare altri tipi di composti organici, quindi la ricerca, se può essere replicato con radioisotopi, potrebbe aprire la strada all'uso del PLGA con agenti antitumorali. I ricercatori hanno utilizzato comparabili, non radioattivo, ioni metallici come sostituto dei radioisotopi per fornire la prova che il concetto è valido e per ridurre la manipolazione e lo smaltimento di materiale radioattivo.
La ricerca sulla sintesi e la caratterizzazione dei surrogati radioterapeutici incapsulati all'interno delle nanoparticelle di PLGA durante questa indagine è stata sponsorizzata dal programma di ricerca e sviluppo diretto dal laboratorio dell'Oak Ridge National Laboratory (ORNL). L'ORNL è un sito di produzione/lavorazione all'interno del Programma degli isotopi del Dipartimento di Energia dell'Ufficio delle scienze.
