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  • La ricerca sui nanobody chimerici mira a migliorare la somministrazione dei farmaci chemioterapici
    Schema della preparazione dell'immunoliposoma. a , Diagramma di flusso che illustra i processi produttivi della cNB. Gli alpaca sono stati immunizzati con il dominio extracellulare HER2 ed è stato eseguito il successivo isolamento delle cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC). L'RNA totale è stato estratto dai PBMC seguito dalla sintesi del cDNA per amplificare le regioni del gene del dominio pesante variabile della catena pesante (VHH). I prodotti della PCR sono stati quindi legati nel vettore fagemidico e E. coli le cellule sono state trasformate con i prodotti legati e coltivate. Le colonie sono state recuperate per il biopanning delle librerie VHH visualizzate dai fagi. Uno specifico VHH è stato selezionato e sequenziato per determinarne le sequenze di amminoacidi. Successivamente, nel processo di progettazione, gli amminoacidi che codificano per un linker idrofilo (mostrato in giallo) e un STMD (mostrato in viola) sono stati aggiunti al C-terminale dell'NB. Il cDNA corrispondente è stato sintetizzato e integrato in plasmidi per l'espressione del cNB utilizzando E. coli cellule. b , Panoramica della trasformazione biofisica dovuta a dimensioni, carica superficiale, fluidità lipidica, rigidità della membrana e termostabilità tra liposoma e cNB-LP. AA, amminoacido. Credito:Nanotecnologia naturale (2024). DOI:10.1038/s41565-024-01620-6

    Trovare il metodo migliore per somministrare farmaci chemioterapici alle cellule tumorali può essere complicato. Idealmente, i trattamenti prendono di mira le cellule tumorali lasciando intatte le cellule sane.



    Gli immunoliposomi potrebbero essere la risposta. Possono legarsi in modo efficiente agli antigeni sulle superfici delle cellule tumorali attraverso i loro ligandi mirati alla superficie, consentendo alle cellule tumorali tempo sufficiente per assorbire il “veleno”. I benefici degli immunoliposomi nel trattamento del cancro sono stati ampiamente documentati negli ultimi quattro decenni. Tuttavia, i farmaci immunoliposomiali non sono ancora arrivati ​​sul mercato, sebbene siano stati dimostrati nei laboratori dal 1981.

    Perché? Un ostacolo fondamentale è la mancanza di una tecnica di produzione su larga scala, a basso costo ma fattibile. L'innesto di ligandi mirati su liposomi semplici per formare immunoliposomi richiede circa una mezza dozzina di passaggi e può portare a potenziali problemi.

    Yuan Wan, professore associato presso il Thomas J. Watson College of Engineering and Applied Science della Binghamton University, ha recentemente pubblicato una ricerca sulla rivista Nature Nanotechnology delineando un processo di produzione in una sola fase per la produzione di immunoliposomi. Non richiede alcuna coniugazione chimica e relativi reagenti chimici, rendendolo ecologico.

    "Il tradizionale processo di produzione degli immunoliposomi è relativamente complesso", ha affermato Wan, membro della facoltà del Dipartimento di Ingegneria Biomedica. "Implica molta coniugazione e purificazione chimica. La coniugazione chimica e i reagenti richiesti compromettono la stabilità e il legame dell'antigene dei ligandi bersaglio. Il processo a più fasi porta a perdite di carico utile e perdita di prodotto."

    "Quindi, gli immunoliposomi sono meno attraenti per i produttori industriali a causa della loro bassa resa, degli alti costi di produzione e dell'alto rischio di variazione da lotto a lotto. Queste carenze ostacolano la produzione commerciale e l'uso clinico degli immunoliposomi."

    Ciò che rende diversa la ricerca di Wan è l’aggiunta di nanocorpi chimerici ingegnerizzati, che hanno un’estremità “appiccicosa”. Più di 2.500 nanocorpi possono integrarsi all'esterno di un singolo liposoma da 100 nanometri, che è circa 1.000 volte più piccolo di un capello umano.

    Questo metodo è più semplice, veloce ed economico rispetto ai metodi tradizionali e consente un maggiore controllo sul prodotto finale. I nanocorpi superficiali formano anche uno strato protettivo attorno al liposoma, che potrebbe aiutarlo a evitare di essere eliminato dal corpo troppo rapidamente e consentirgli di rimanere nel flusso sanguigno più a lungo.

    Un altro grande vantaggio è che questo metodo non richiede prodotti chimici aggressivi. I metodi tradizionali utilizzano spesso una sostanza chiamata polietilenglicole (PEG), che a volte può causare problemi ai pazienti, persino la morte. A causa di queste preoccupazioni, la Food and Drug Administration federale richiede un monitoraggio aggiuntivo per i farmaci contenenti PEG.

    "Una cosa veramente interessante che abbiamo scoperto è che quando questi nanocorpi chimerici vengono inseriti nel doppio strato lipidico, aumentano effettivamente la rigidità e la stabilità termica dell'intero immunoliposoma. Quindi, i farmaci confezionati all'interno possono resistere per ben 10 mesi senza perdite evidenti, " ha detto Wan.

    Poiché sono già in uso circa 20 farmaci liposomiali semplici, Wan spera che, con ulteriori ricerche e sperimentazioni mediche, gli immunoliposomi possano essere prodotti e ottenere l'approvazione federale per l'uso clinico.

    "Stiamo anche lavorando allo sviluppo di nuovi nanocorpi chimerici per aumentare la produzione di almeno 30 volte. Ciò renderà il costo di produzione di questi nanocorpi chimerici molto più basso." Wan ha detto.

    Ulteriori informazioni: Md. Mofizur Rahman et al, Liposomi chimerici decorati con nanobody mediante autoassemblaggio, Nature Nanotechnology (2024). DOI:10.1038/s41565-024-01620-6

    Informazioni sul giornale: Nanotecnologia naturale

    Fornito dall'Università di Binghamton




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