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    I ricercatori propongono una nuova strategia per migliorare l'efficienza della somministrazione nanoterapeutica nei tumori
    Le NP formano pool subendoteliali nelle giunzioni endoteliali nei tumori. a , Immagini al microscopio stereoscopico di tumori di carcinoma mammario murino 4T1 nell'orecchio del topo. b , Immagini IVM che mostrano pool NP (freccia bianca) nei tumori 4T1 dopo somministrazione e.v. iniezione di 1,1′-diottadecil-3,3,3′,3′-tetrametilindodicarbocianina, sale 4–clorobenzensolfonato (DiD) marcato con PEG-b -NP polimeriche PLGA. c , Quantificazione dei numeri e dei diametri dei pool NP in diversi modelli tumorali (ovvero tumori ectopici 4T1, MC38 e Panc02 e cancro al seno ortotopico PDX, tumori MC38 e Panc02) (n  = 3 campioni biologicamente indipendenti). d , Il numero di pool di NP nei tumori 4T1 di topi dopo iniezione con CPT marcato con fluorescenza, destrano, NP (~90 nm), liposomi DOPC (~120 nm) e microparticelle (MP; 2–5 μm) (n  = 3 campioni biologicamente indipendenti). e , Z pile composte da singole sezioni di immagini di tumori 4T1 (a sinistra) sono state compilate e renderizzate in ricostruzioni 3D (a destra) per l'analisi del posizionamento spaziale dei pool NP. CE, cellula endoteliale. f , immagini IVM e ricostruzioni 3D di pool NP e cellule endoteliali marcate con CD31, che mostrano che i pool NP erano situati nelle giunzioni cellula-cellula endoteliale. g , Analisi del posizionamento spaziale dei pool NP subendoteliali in Actb–EGFP topi reporter fluorescenti portatori di tumori MC38. Le immagini mostrano che i pool erano situati sul lato abluminale delle cellule endoteliali e si verificavano negli spazi giunzionali endoteliali. h , Immagini IVM che mostrano pool di NP subendoteliali in tumori 4T1 di topi dopo trattamenti con PBS (iniezione i.t., Ctrl) o istamina (i.t., 1,65 mg kg –1 ). Numero di pool NP per mm 2 vaso nei tumori 4T1 dei topi dopo trattamento con istamina (n  = 3 campioni biologicamente indipendenti). P  = 6,2 × 10  −5 . io , Cambiamenti dell'intensità di fluorescenza delle NP nei singoli pool di NP e tracce dell'intensità di fluorescenza dello stravaso di NP dal pool nel tempo (n  = 3 campioni biologicamente indipendenti). Le immagini presentate sono rappresentative di almeno tre esperimenti indipendenti. Dati in c , d e h sono mostrati come media ± s.d. Differenze significative sono state valutate utilizzando uno Student t- non accoppiato a due code prova (h ). Credito:Nanotecnologia naturale (2023). DOI:10.1038/s41565-023-01498-w

    Un team guidato dal Prof. Wang Yucai e dal Prof. Associato Jiang Wei dell'Università di Scienza e Tecnologia della Cina (USTC) dell'Accademia Cinese delle Scienze (CAS) ha rivelato il meccanismo delle membrane basali vascolari (BM) del tumore che bloccano le nanoparticelle ( NP) per la prima volta e ha sviluppato una strategia immunoguidata per aumentare la penetrazione delle NP attraverso la barriera del midollo osseo. Il loro lavoro è stato pubblicato su Nature Nanotechnology .



    Precedenti ricerche sul trasporto nanoterapeutico dal sistema vascolare al tumore dipendevano principalmente dall'effetto Enhanced Permeability and Retention (EPR), che ritiene che le NP possano attraversare la barriera endoteliale vascolare del tumore, l'ultima difesa della penetrazione delle NP, sfruttando l'elevata permeabilità delle vasi tumorali. Tuttavia, studi clinici hanno scoperto che le NP trasportano solo circa lo 0,7% dei farmaci all'interno del tumore, suggerendo altri meccanismi per ostacolare la penetrazione delle NP.

    Per far luce su questo meccanismo sottovalutato, il team ha utilizzato la microscopia intravitale non invasiva multifase e ha rivelato che il midollo osseo che circonda le cellule endoteliali e le cellule murali dei vasi tumorali impedisce gravemente lo stravaso di NP, formando pool di NP perivascolari nel vuoto subendoteliale.

    Dopo aver analizzato accuratamente il posizionamento spaziale, la microstruttura e le cause dei pool di NP, il team ha inoltre scoperto che la degradazione enzimatica del BM potrebbe ridurre significativamente il pool di NP, aumentando l'efficienza di trasporto della nanomedicina. Sulla base di questa scoperta, il team ha sviluppato una strategia immunoguidata utilizzando gli enzimi proteolitici localizzati rilasciati dai leucociti infiammatori per creare una finestra temporanea sul midollo osseo, consentendo un rilascio esplosivo di NP in profondità nel tumore, migliorando significativamente l’arricchimento dei nanomedicinali e l’effetto terapeutico.

    Lo studio non solo propone una nuova strategia di trasporto della nanomedicina distinta dall'EPR, ma fornisce anche un nuovo supporto teorico per l'applicazione delle nanoterapie nel cancro, facendo avanzare la comprensione del meccanismo di trasporto transvascolare delle NP.

    Ulteriori informazioni: Qin Wang et al, Superare la barriera della membrana basale per migliorare la somministrazione nanoterapeutica ai tumori, Nature Nanotechnology (2023). DOI:10.1038/s41565-023-01498-w

    Informazioni sul giornale: Nanotecnologia naturale

    Fornito dall'Università della Scienza e della Tecnologia della Cina




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