Forma di nanoparticelle indica la strada verso farmaci più mirati

Maggio 15, 2016 Admin Salute 0 5
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Trattamenti convenzionali per malattie come il cancro può portare effetti collaterali dannosi - e il motivo principale è che tali trattamenti non sono mirati specificamente alle cellule del corpo dove sono necessari. Che cosa succede se i farmaci per il cancro, le malattie cardiovascolari e altre malattie possono essere mirati in modo specifico e solo per le cellule che hanno bisogno della medicina, e lasciano i tessuti normali intatto?

Un nuovo studio condotto su di Sanford-Burnham Medical Research Institute Erkki Ruoslahti, MD, Ph.D., contribuendo al lavoro di Samir Mitragotri, Ph.D., presso l'Università della California, Santa Barbara, ha scoperto che la forma di nanoparticelle in grado di migliorare la droga targeting. Lo studio, pubblicato nel Proceedings of National Academy of Sciences, ha scoperto che le nanoparticelle a forma di bastoncello - o nanotubi - al contrario di nanoparticelle sferiche, sembrano aderire in modo più efficace alla superficie delle cellule endoteliali che rivestono l'interno dei vasi sanguigni.

"Mentre figura nanoparticelle è stato dimostrato impatto assorbimento cellulare, l'ultimo studio dimostra che i tessuti specifici possono essere mirati controllando la forma di nanoparticelle. Mantenendo il materiale, il volume e l'anticorpo orientate agli stessi, una semplice modifica della forma del nanoparticelle aumenta la sua capacità di colpire i tessuti specifici ", ha detto Mitragotri.




"Le particelle allungate sono più efficaci", ha aggiunto Ruoslahti. "Presumibilmente il motivo è che se si dispone di una particella sferica e ha siti di legame su di esso, la curvatura della sfera consente solo così tanti di questi siti di legame di interagire con recettori di membrana sulla superficie di una cellula."

Al contrario, i nanotubi allungati hanno una superficie più grande che è in contatto con la superficie delle cellule endoteliali. Altri anticorpi che rivestono il nanorod può quindi vincolare recettori presenti sulla superficie delle cellule endoteliali, e che porta ad adesione cellulare più efficace e rilascio di farmaci più efficaci.

Test mirati nanoparticelle

Laboratorio di Mitragotri testato l'efficacia di nanoparticelle a forma di bastoncello in reti sintetizzati di canali chiamati "reti microvascolari sintetici", o SMNs, che simulano le condizioni all'interno dei vasi sanguigni. Le nanoparticelle sono stati testati in vivo in modelli animali, e separatamente in modelli matematici.

I ricercatori hanno anche scoperto che nanotubi mirati al tessuto polmonare nei topi accumulato a un tasso che è stato due volte più di nanosfere progettati con lo stesso anticorpo targeting. Inoltre, maggiore orientamento dei nanotubi è stato visto in cellule endoteliali nel cervello, che è stata storicamente un organo difficile a bersaglio con la droga.

Nanoparticelle già utilizzati in alcuni farmaci contro il cancro

Le nanoparticelle sono stati studiati come navi per trasportare farmaci attraverso il corpo. Una volta che sono stati progettati con anticorpi che si legano a specifici recettori sulla superficie delle cellule bersaglio, queste nanoparticelle possono anche, in linea di principio, diventano altamente specifico per la malattia sono progettati per il trattamento.

Ruoslahti, un pioniere nel campo della adesione cellulare - come le cellule si legano al loro ambiente - ha messo a punto piccole molecole a catena chiamati peptidi che possono essere utilizzati per la droga ai tumori e placche aterosclerotiche bersaglio.

Risultati promettenti

"Grande attaccamento specifico esposto da particelle a forma di bastoncello offre diversi vantaggi in materia di consegna della droga, in particolare nella fornitura di farmaci come chemioterapici, che sono altamente tossici e necessitano l'uso di approcci mirati," hanno scritto gli autori nel loro articolo.

Gli studi dimostrano che nanotubi con un alto rapporto di aspetto attribuiscono più efficace alle cellule bersaglio rispetto nanoparticelle sferiche. I risultati promettenti per lo sviluppo di nuove terapie mirate con un minor numero di effetti collaterali dannosi.

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