Nanogel a base di DNA per una chemioterapia più mirata

Un team di ricercatori ha progettato nanogel a base di DNA che sono in grado di scomporre e rilasciare i loro contenuti chemioterapici direttamente all’interno delle cellule tumorali, riducendo al minimo gli impatti su quelle sane ed eliminando potenzialmente effetti collaterali di una terapia tanto efficace quanto devastante.

Lo studio è stato pubblicato sulle Nano Letters di ACS.

Come funzionano i Nanogel a base di DNA

Una volta ingeriti o somministrati, i farmaci chemioterapici si muovono in tutto l’organismo, colpendo indiscriminatamente le cellule sane insieme alle cellule tumorali. Poiché molti di questi farmaci sono tossici per tutte le cellule, la riduzione della neoplasia può essere accompagnata da effetti collaterali indesiderati, come perdita di capelli, problemi gastrointestinali e affaticamento.

I nanogel a base di DNA si sono rivelati una strategia efficace a cui attingere per la terapia, ma entrerebbero comunque in tutte le cellule. Tianhu Li, Teck-Peng Loh e colleghi hanno affermato che i biomarcatori ( proteine ​​o altri componenti presenti in quantità diverse nelle cellule tumorali e nelle loro controparti sane) potrebbero svolgere un ruolo nella scomposizione di un nanogel, inducendolo a rilasciare il suo contenuto solo in quelle che sono cancerose. 

Un biomarcatore chiamato FEN1, un enzima riparatore che taglia alcuni tipi di DNA, è presente in quantità maggiori nelle cellule tumorali rispetto a quelle sane. Gli scienziati hanno provato a sviluppare un nanogel di DNA che sarebbe specificamente degradato nelle cellule tumorali da FEN1.

Per creare nanogel a base di DNA, gli studiosi hanno utilizzato strutture di DNA speciali che FEN1 potrebbe riconoscere e tagliare. Con i sistemi privi di cellule, i ricercatori hanno osservato che i nanogel a base di DNA sono stati scomposti da FEN1 ma non da altri enzimi o composti di riparazione del DNA. Quando le cellule vive sono state incubate con i nanogel a base di DNA, quelle sane non avevano abbastanza FEN1 per scomporle, ma le cellule tumorali sì.

Quando i farmaci chemioterapici doxorubicina e vinorelbina sono stati incorporati nel nanogel, le cellule del cancro al seno umano sono morte a tassi più elevati rispetto alle cellule mammarie normali e sane. Questi risultati indicano che i nanogel basati sul DNA possono introdurre farmaci nelle cellule tumorali con un’elevata specificità, riducendo il rischio di effetti collaterali. I ricercatori affermano che i nanogel potrebbero anche essere usati come sonde per l’enzima biomarcatore.