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EU-Belarus-Russia Network in Nanomaterials-Driven Anti-Cancer Gene Therapy

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Nanotecnologie per la terapia genica del cancro

I ricercatori europei hanno sviluppato nuovi farmaci basati sulle nanotecnologie per il trattamento del cancro. Le nanoparticelle prodotte funzionano attraverso il silenziamento dei geni legati al cancro.

Ricerca di base

Indubbiamente, le nanotecnologie vantano numerose applicazioni biomediche. Le piccole dimensioni e l’elevata capacità di funzionalizzazione delle nanoparticelle hanno permesso loro di raggiungere un valore inestimabile ai fini della somministrazione mirata dei farmaci. Gli scienziati del progetto NANOGENE, finanziato dall’UE, hanno voluto estendere l’utilizzo delle nanoparticelle per scopi di terapia genica. In senso tradizionale, la terapia genica comporta la somministrazione del gene wild type per sostituire il gene difettoso o mancante nelle cellule difettose. Il consorzio NANOGENE era interessato al silenziamento dei geni legati al cancro, tra cui gli oncogeni, mediante la somministrazione di siRNA anti-cancro nelle cellule tumorali. Verso questo obiettivo, vari dendrimeri a base di carbossilano e fosforo, contenenti rutenio, sono stati sintetizzati e complessati con molecole di siRNA pro-apoptotiche. Questi hanno compreso una struttura centrale con unità ripetitive capaci di interagire con gli acidi nucleici. La presenza di molecole di rutenio ha aumentato ulteriormente le proprietà antitumorali dei dendrimeri, rendendoli uno strumento efficace per trattare i diversi tipi di tumori. Al fine di ottenere uno strumento promettente per la somministrazione di siRNA, gli scienziati hanno creato nanotubi di carbonio dendronizzati a parete singola e multipla con dendroni cationici posti sulla superficie, i quali sono stati caratterizzati mediante varie tecniche analitiche come per esempio risonanza magnetica nucleare, spettrometria di massa e fluorescenza. In generale, il team di ricerca ha studiato la dimensione dei complessi e la loro stabilità nel tempo e rispetto alle nucleasi, assieme all’assorbimento da parte delle varie cellule tumorali. I risultati hanno indicato differenze sostanziali in termini di efficienza di assorbimento e stabilità, a seconda della natura del dendrimero. I dendrimeri contenenti rutenio sono serviti come vettori non virali per somministrare siRNA alle cellule tumorali, proteggendole anche dall’azione delle nucleasi. Questi nuovi elementi portatori, si sono rivelati veicoli fino a cinque volte più efficaci rispetto agli agenti di trasfezione standard, e hanno funzionato anche in presenza di antibiotici, siero o proteine del siero. Per quanto riguarda la citotossicità gli scienziati hanno scoperto che, a basse concentrazioni, i metallo-dendrimeri sono ben tollerati e non tossici, ma inducono una significativa citotossicità nelle cellule tumorali. Collettivamente, il progetto NANOGENE ha prodotto agenti di trasferimento dei geni per il silenziamento di oncogeni o altri geni associati al cancro. Se utilizzati da soli, o in combinazione con altri regimi anti-cancro, i dendrimeri del progetto NANOGENE potrebbero rivelarsi utile nel trattamento contro il cancro.

Parole chiave

Terapia genica per il cancro, nanoparticelle, NANOGENE, siRNA, dendrimero

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