Cercetătorii au folosit nanoparticule derivate din grepfrut pentru a livra medicamente specifice pentru tratarea cancerului la șoareci. Tehnica se poate dovedi a fi un mod sigur și ieftin de a face terapii personalizate.

Nanoparticulele apar ca un instrument eficient pentru administrarea medicamentelor. Pungile microscopice din lipide sintetice pot servi ca purtător sau vector pentru a proteja moleculele de medicamente din corp și a le livra către celule specifice. Cu toate acestea, acești nanovectori sintetici reprezintă obstacole, inclusiv toxicitate potențială, pericole pentru mediu și costul producției pe scară largă. Recent, oamenii de știință au descoperit că exosomii de mamifere - mici capsule lipidice eliberate din celule - pot servi ca nanoparticule naturale. Realizarea de nanovectori terapeutici din celule de mamifere prezintă diverse provocări de producție și siguranță.

O echipă de cercetători condusă de Dr. Huang-Ge Zhang de la Universitatea din Louisville a emis ipoteza că nanoparticulele asemănătoare exosomilor din plante comestibile ieftine ar putea fi folosite pentru a produce nanovectori pentru a ocoli aceste provocări. Oamenii de știință și-au propus să izoleze nanoparticulele de sucul de grapefruit, struguri și roșii. Munca lor a fost finanțată parțial de Institutul Național al Cancerului (NCI) al NIH și Centrul Național de Medicină Complementară și Alternativă (NCCAM).

Cercetătorii au descoperit că sucul de grapefruit produce cele mai multe nanoparticule lipidice. Apoi au pregătit nanovectori (GNV) derivați de grapefruit și i-au testat în diferite tipuri de celule. GNV-urile au fost preluate de o varietate de celule la temperatura corpului. Acești nanovectori nu au avut un efect semnificativ asupra creșterii celulare sau a ratelor de deces. S-au dovedit a fi mai stabile decât un nanovector sintetic și, de asemenea, au fost preluate de celule mai ușor.

Oamenii de știință au testat apoi GNV la șoareci. La trei zile după ce GNV-urile marcate fluorescent au fost injectate într-o venă de coadă sau în cavitatea corpului, acestea au apărut în principal în ficat, plămâni, rinichi și splină. După injecțiile intramusculare, VNG s-au găsit predominant în mușchi. După administrarea intranazală, majoritatea au fost observate în plămâni și creier.

Deși GNV-urile au putut fi detectate la 7 zile după injectarea venei cozii, nu au existat semne de inflamație sau alte efecte secundare la șoareci din niciunul dintre tratamente. În plus, niciun GNV nu părea să treacă prin placentă, ceea ce sugerează că ar putea fi în siguranță în timpul sarcinii.

GNV-urile s-au dovedit capabile să furnizeze o gamă largă de agenți terapeutici către celulele vizate din cultură, inclusiv medicamente pentru chimioterapie, ARN cu interferență scurtă (siARN), un vector de expresie ADN și anticorpi. Cercetătorii au testat următorul GNV pe modelele de șoareci de cancer. VNG-urile care poartă un inhibitor tumoral au redus creșterea tumorii și au supraviețuit prelungit atunci când sunt administrate intranazal șoarecilor cu tumori cerebrale. Când sunt injectate în modele de șoareci de cancer de colon, VNG cu molecule de țintire colectate în țesutul tumoral pentru a oferi terapii și a încetini creșterea tumorii.

Aceste nanoparticule, pe care le-am numit nanovectori derivate din grapefruit, sunt derivate dintr-o plantă comestibilă și credem că sunt mai puțin toxice pentru pacienți, duc la deșeuri mai puțin periculoase pentru mediu și sunt mult mai ieftine de produs la scară largă decât nanoparticulele. fabricate din materiale sintetice ”, spune Zhang.