‎Ricercatori giapponesi hanno sviluppato un sistema di somministrazione di farmaci basato su nanoparticelle di mais per colpire le cellule tumorali‎.

 

‎Le nanoparticelle, o particelle la cui dimensione varia tra 1 e 100 nanometri (un milionesimo di millimetro), hanno mostrato un enorme potenziale in molte aree della scienza e della tecnologia, comprese le terapie contro il cancro.

Tuttavia, le nanoparticelle sintetiche convenzionali sono complicate e costose da produrre. Le vescicole extracellulari (EV), che sono emerse come un’opzione alternativa alle nanoparticelle sintetiche, sono una sfida per la produzione di massa.‎

‎Un’altra opzione recentemente emergente è quella delle nanoparticelle di origine vegetale (NP), che possono essere facilmente prodotte in livelli elevati a costi relativamente inferiori.

Questi sistemi basati su nanoparticelle contengono anche molecole bioattive, tra cui polifenoli (che sono noti antiossidanti) e microRNA, e possono fornire farmaci agli organi bersaglio nei nostri corpi.‎

‎Sfruttando queste conoscenze, i ricercatori dell’Università delle Scienze di Tokyo (TUS) hanno recentemente sviluppato bionanoparticelle con attività antitumorale, utilizzando il mais come materia prima. ‎

 Il Prof. Makiya Nishikawa dell’Università delle Scienze di Tokyo, in Giappone, che ha guidato il team di ricerca in questo sforzo,‎chiarisce: “Controllando le proprietà fisico-chimiche delle nanoparticelle, possiamo controllare la loro farmacocinetica nel corpo; quindi, volevamo esplorare la nanoparticolazione delle piante commestibili. Il mais è prodotto in grandi quantità in tutto il mondo nella sua forma nativa e nelle sue forme geneticamente modificate. Ecco perché l’abbiamo selezionata per il nostro studio”.‎‎ I risultati di questo studio sono stati pubblicati online il 24 novembre 2021 su ‎‎Scientific Reports.‎

‎Il team ha creato una miscela omogenea di mais super dolce in acqua, quindi ha centrifugato questo succo di mais ad alta velocità, filtrandolo successivamente attraverso un filtro a siringa con una dimensione dei pori di 0,45 millesimi di millimetro.

I campioni filtrati sono stati poi ultracentrifugati per ottenere NP derivati dal mais. Le NP derivate dal mais (cNP) avevano un diametro di circa 80 nanometri.

‎Il team di ricerca ha quindi organizzato esperimenti per vedere se questi cNP venivano assorbiti da vari tipi di cellule. In una serie di risultati promettenti, i cNP sono stati assorbiti da più tipi di cellule, tra cui le cellule tumorali del colon clinicamente rilevanti (cellule tumorali derivate da topi), le cellule simili ai macrofagi RAW264.7 e le normali cellule NIH3T3. Le cellule RAW264.7 sono comunemente usate come screening ‎‎in vitro‎‎ per immunomodulatori, farmaci che colpiscono principalmente vari percorsi tumorali.‎

‎I risultati sono stati sorprendenti: dei tre tipi di cellule, le cNP hanno inibito in modo significativo la crescita solo delle cellule del colon, indicando la loro selettività per le linee cellulari cancerogene. Inoltre, i cNP sono stati in grado di indurre con successo il rilascio di fattori di necrosi tumorale (TNF-α) da cellule RAW264.7.

È un fatto ben documentato che il TNFα è principalmente secreto da macrofagi e linfociti, ingredienti chiave del nostro sistema immunitario altamente evoluto e che aiutano a creare una risposta antitumorale. “‎‎La forte risposta TNFα è stata incoraggiante e ha indicato il ruolo dei cNP nel trattamento di vari tipi di cancro‎‎”, spiega il dottor Daisuke Sasaki, primo autore dello studio e istruttore e ricercatore presso TUS. ‎

‎Il team di ricerca ha quindi condotto un test che ha mostrato come la potente combinazione di cNP e cellule RAW264.7 ha soppresso significativamente la proliferazione delle cellule tumorali del colon. Infine, il team di ricerca ha studiato l’effetto dei cNP sui topi di laboratorio portatori di tumori sottocutanei. Ancora una volta, i risultati sono stati sorprendenti: l’iniezione di cNP nei tumori del colon su base giornaliera ha soppresso significativamente la crescita tumorale, senza causare gravi effetti collaterali o perdita di peso.‎

‎”Ottimizzando le proprietà delle nanoparticelle e combinandole con farmaci antitumorali, speriamo di escogitare farmaci sicuri ed efficaci per vari tumori”,‎‎ osserva un ottimista Prof. Nishikawa.‎

‎Riassumendo questi risultati di grande impatto, il Dr. Kosuke Kusamori, co-autore e assistente professore presso TUS afferma: ‎‎”Questi cNP presentano eccellenti proprietà antitumorali, sono facili da sviluppare e sono economicamente sostenibili. Inoltre, non mostrano effetti avversi gravi, almeno nei topi finora”‎

 

Crediti: Makiya Nishikawa, Tokyo University of Science

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