Nanoparticelle travestite da globuli rossi per fornire farmaci contro il cancro

Maggio 26, 2016 Admin Salute 0 0
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Il metodo prevede la raccolta la membrana da un globulo rosso e avvolgendolo come un potente mantello mimetico intorno una nanoparticella polimero biodegradabile farcito con un cocktail di farmaci piccola molecola. Le nanoparticelle sono meno di 100 nanometri, circa la stessa dimensione di un virus.

"Questo è il primo lavoro che unisce la membrana cellulare naturale con nanoparticelle di sintesi per le applicazioni di consegna della droga." ha detto Liangfang Zhang, professore nanoeningeering alla UC San Diego Jacobs School of Engineering and Moores UCSD Cancer Center. "Questa piattaforma nanoparticelle avrà poco rischio della risposta immunitaria".




I ricercatori hanno lavorato per anni sullo sviluppo di sistemi di drug delivery che imitano il comportamento naturale del corpo per la somministrazione di farmaci più efficaci. Ciò significa creare veicoli come nanoparticelle che possono vivere e circolare nel corpo per periodi prolungati senza essere attaccati dal sistema immunitario. I globuli rossi vivono nel corpo per un massimo di 180 giorni e, in quanto tali, sono "di lunga circolazione veicolo di consegna della natura", ha detto uno studente di Zhang Che-Ming Hu, un UCSD Ph.D. candidato bioingegneria, e primo autore sulla carta.

Nanoparticelle Stealth sono già utilizzati con successo nel trattamento del cancro clinica per fornire farmaci chemioterapici. Essi sono rivestiti in materiale sintetico come polietilenglicole che crea uno strato di protezione per sopprimere il sistema immunitario in modo che le nanoparticelle abbia il tempo di emettere il suo payload. Zhang ha detto nanoparticelle veicoli di consegna della droga dello stealth di oggi possono circolare nel corpo per ore rispetto al verbale una nanoparticella può sopravvivere senza questo speciale rivestimento.

Ma nello studio di Zhang, le nanoparticelle rivestite nelle membrane dei globuli rossi circolate nei corpi di topi di laboratorio per quasi due giorni. Lo studio è stato finanziato attraverso una sovvenzione da parte del National Institute of Health.

Uno spostamento verso la medicina personalizzata

Utilizzando propri globuli rossi del corpo segna un cambiamento significativo nella messa a fuoco e un importante passo avanti nel campo della ricerca personalizzata consegna della droga. Cercando di imitare le proprietà più importanti di un globulo rosso in un rivestimento sintetico richiede una comprensione biologica di profonda come tutto la funzione di proteine ​​e lipidi sulla superficie di una cellula in modo che si sa che si sta imitando le caratteristiche giuste. Invece, la squadra di Zhang è solo prendendo tutta la superficie della membrana di una cellula reale rosso sangue.

"Ci siamo avvicinati a questo problema da un punto di vista ingegneristico e bypassato tutto questo biologia fondamentale", ha detto Zhang. "Se il globulo rosso ha una tale funzione e sappiamo che ha qualcosa a che fare con la membrana - anche se non comprendiamo pienamente esattamente ciò che sta accadendo a livello proteico - abbiamo appena prendere l'intera membrana Voi. mettere il mantello sulla nanoparticella, e nanoparticelle si presenta come un globulo rosso. "

Usando nanoparticelle per fornire farmaci riduce anche le ore che ci vuole a gocciolare lentamente soluzioni farmacologiche chemioterapia attraverso una linea endovenosa per pochi minuti per una singola iniezione di farmaci nanoparticelle. Questo migliora notevolmente l'esperienza del paziente e il rispetto del piano terapeutico. La svolta potrebbe portare a rilascio di farmaci più personalizzata in cui un piccolo campione di sangue di un paziente potrebbe produrre abbastanza della membrana essenziale per mascherare la nanoparticella, riducendo il rischio di risposta immunitaria per quasi nulla.

Zhang ha detto che uno dei prossimi passi è quello di sviluppare un approccio per la produzione su larga scala di queste nanoparticelle biomimetici per l'uso clinico, che sarà effettuata attraverso un finanziamento dal National Science Foundation. Ricercatori anche aggiungere una molecola targeting membrana che permetterà la particella di cercare e legarsi alle cellule tumorali, e integrare tecnologia del gruppo per il caricamento farmaci nel nucleo nanoparticelle in modo che più farmaci possono essere consegnati contemporaneamente.

Zhang ha detto di essere in grado di fornire più farmaci in una singola nanoparticella è importante perché le cellule tumorali possono sviluppare una resistenza ai farmaci consegnati individualmente. Combinando loro, e dando la nanoparticella in grado di colpire le cellule tumorali, l'intero cocktail può essere lasciato cadere come una bomba all'interno della cellula tumorale.

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