I ricercatori hanno sviluppato micromateriali costituiti solo da proteine, in grado di rilasciare per un lungo periodo di tempo nanoparticelle che attaccano specifiche cellule tumorali e le distruggono. I micromateriali imitano i granuli secretori naturali presenti nel sistema endocrino e si sono dimostrati efficaci nei modelli murini di cancro del colon-retto.
Lo studio è pubblicato sulla rivista Advanced Science .
Un team coordinato dal professor Antonio Villaverde dell'Istituto di Biotecnologia e Biomedicina del Dipartimento di Genetica e Microbiologia, UAB, e con la partecipazione dell'Istituto di Ricerca Sant Pau e del CIBER-BBN, ha sviluppato micromateriali autonomi costituiti solo da proteine in grado di veicolare per un lungo periodo di tempo il polipeptide che le compone.
La tecnologia utilizzata per la fabbricazione di questi granuli, brevettata dai ricercatori, è relativamente semplice e imita i granuli secretori del sistema endocrino umano. Per quanto riguarda la sua struttura chimica, prevede la coordinazione dello zinco ionico con il dominio ricco di istidina, un amminoacido essenziale per gli esseri viventi e quindi non tossico.
I nuovi micromateriali sviluppati dai ricercatori sono formati da catene di amminoacidi noti come polipeptidi, che sono funzionali e biodisponibili sotto forma di nanoparticelle che possono essere rilasciate e mirate a specifici tipi di cellule tumorali, per la distruzione selettiva.
Il gruppo di ricerca ha analizzato la struttura molecolare di questi materiali e le dinamiche alla base del processo di secrezione, sia in vitro che in vivo. In un modello animale di cancro del colon-retto CXCR4+, il sistema ha mostrato prestazioni elevate dopo la somministrazione sottocutanea e il modo in cui le nanoparticelle proteiche rilasciate si accumulavano nei tessuti tumorali.
"È importante sottolineare che questo accumulo è più efficiente rispetto a quando la proteina viene somministrata nel sangue. Questo offre un nuovo modo inaspettato per garantire elevati livelli locali di farmaco e una migliore efficacia clinica, evitando così regimi di somministrazione endovenosa ripetuti", spiega il professor Villaverde. .
"Nel contesto clinico, l'uso di questi materiali nel trattamento del cancro del colon-retto dovrebbe migliorare notevolmente l'efficacia dei farmaci e il comfort del paziente, riducendo allo stesso tempo al minimo gli effetti collaterali indesiderati."
Ulteriori informazioni: Julieta M. Sánchez et al, Stabilizzazione strutturale delle proteine oligomeriche clinicamente orientate durante il loro transito attraverso amiloidi secretori sintetici, Scienza avanzata (2024). DOI:10.1002/advs.202309427
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