Espressione di CD71 su cellule leucemiche, costruzione di As@Fn e analisi della capacità di targeting. Credito:IPE
I ricercatori dell'Istituto di ingegneria dei processi (IPE) dell'Accademia cinese delle scienze, dell'Università di Pechino e dell'ospedale Zhujiang della Southern Medical University hanno sviluppato una nanomedicina a base di ferritina (Fn) per la somministrazione mirata di arsenico (As) e una terapia efficiente contro diverse leucemie tipi.
Lo studio è stato pubblicato su Nature Nanotechnology il 25 ottobre.
La leucemia è una grave minaccia per la salute umana, con scarsi tassi di sopravvivenza sia per gli adulti che per i bambini. In clinica, la chemioterapia è ancora la principale modalità terapeutica per tutti i tipi di leucemia e induce inevitabilmente una distribuzione fuori bersaglio ed effetti collaterali tossici.
La somministrazione mirata di farmaci chemioterapici alle cellule leucemiche può alleviare gli effetti collaterali tossici e potenziare gli effetti terapeutici. Sono stati identificati diversi nuovi bersagli sulle cellule leucemiche, ma le loro caratteristiche di espressione variano notevolmente per i diversi tipi e decorsi della leucemia.
Attraverso lo screening di un gran numero di campioni clinici, i ricercatori hanno confermato che i pazienti con diverse forme di leucemia presentavano un'espressione stabile e forte di CD71. "Il CD71 può essere utilizzato come un nuovo e affidabile bersaglio per lo sviluppo di terapie di precisione anti-leucemia", ha affermato il Prof. Li Yuhua dello Zhujiang Hospital.
Come il ligando CD71, Fn ha una struttura quaternaria e una cavità interna uniche, che sono favorevoli alla sistemazione del farmaco. Con l'assistenza di un processo di coordinazione ferrico-mediato, l'As trivalente (AsIII), la forma medicinale del farmaco chemioterapico triossido di arsenico (ATO), è stato caricato in modo efficiente all'interno di Fn.
Potente attività anti-leucemia di As@Fn nel modello di xenotrapianto derivato dal paziente. Credito:IPE
"Il contenuto di caricamento è ~200 As in ogni Fn e As corrisponde allo stato di valenza clinicamente efficace noto dell'ATO approvato", ha affermato il Prof. Ma Ding dell'Università di Pechino.
La formulazione As@Fn ha mantenuto una forte capacità di legarsi a diversi tipi di cellule leucemiche. Dopo l'interiorizzazione, l'AsIII verrebbe quindi rilasciato nel lisosoma acido.
"Siamo entusiasti di osservare che la nostra nanomedicina As@Fn ha migliorato significativamente l'accumulo di As nelle cellule leucemiche sia in vitro che in vivo", ha affermato il Prof. Wei Wei di IPE. "Tale comportamento target è favorevole per migliorare l'effetto di uccisione sulle cellule leucemiche riducendo la tossicità per i tessuti normali."
In termini di efficacia terapeutica, As@Fn ha superato il gold standard in diversi modelli di xenotrapianto derivati da linee cellulari, nonché in un modello di xenotrapianto derivato dal paziente.
"Questa nanomedicina non solo ha ampliato la finestra terapeutica di As, ma ha anche esteso l'applicazione a più tipi di leucemia", ha affermato il prof. Ma Guanghui dell'IPE. "Dato che Fn è una proteina endogena e ATO è stato approvato per l'uso clinico anti-leucemia, la nostra nanomedicina ha il potenziale per la traduzione clinica."
Un revisore tra pari di Nature Nanotechnology ha affermato:"Nel complesso, lo studio è stato ben condotto e controllato con una notevole quantità di dati in vitro e in vivo a sostegno del fatto che l'As@Fn di nuova concezione come una nuova nanomedicina As a base di ferritina è efficace per il trattamento di diverse leucemie umane". + Esplora ulteriormente
