Immagine:Credit ACS.
La multiresistenza (MDR), un processo in cui i tumori diventano resistenti a più farmaci, è la principale causa di fallimento della chemioterapia antitumorale. Le cellule tumorali spesso acquisiscono multiresistenza aumentando la loro produzione di proteine che pompano i farmaci fuori dalla cellula, rendendo inefficaci le chemioterapie.
Ora, i ricercatori che hanno riportato in Nano Letters di ACS il loro lavoro, hanno sviluppato nanoparticelle che rilasciano esplosioni di calcio all’interno delle cellule tumorali, inibendo la glicoproteina P (P-gp) e invertendo la multiresistenza.
La proteina chiamata glicoproteina P (P-gp) gioca spesso un ruolo chiave nella multiresistenza. Si tratta di una una glicoproteina di membrana con funzione di pompa la cui attività nota sembra essere quella di estrudere dal citoplasma sostanze penetrate nella cellula. La P-gp si trova nella membrana cellulare, dove utilizza l’energia sotto forma di adenosina trifosfato (ATP) per pompare i farmaci fuori dalle cellule tumorali. Gli scienziati hanno cercato di bloccare la P-gp in vari modi, con inibitori o impoverendo l’ATP. Tuttavia, le strategie utilizzate finora possono causare effetti collaterali o sono instabili nel corpo. Alcuni dei trattamenti possono anche essere difficili da preparare.
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Kaixiang Zhang, Zhenzhong Zhang, Jinjin Shi e colleghi American Chemical Society, volevano bloccare la proteina P-gp usando un approccio diverso. Ricerche precedenti hanno suggerito che il sovraccarico delle cellule tumorali con ioni calcio potrebbe sia diminuire la produzione di P-gp sia ridurre i livelli di ATP. Ma il team aveva bisogno di trovare un modo per fornire raffiche di calcio, insieme a un farmaco chemioterapico, all’interno delle cellule tumorali.
I ricercatori hanno realizzato un “nanogeneratore di ioni di calcio” (TCaNG) caricando nanoparticelle di fosfato di calcio con il farmaco chemioterapico Doxorubicina e quindi rivestendole con molecole che consentirebbero al TCaNG di colpire ed entrare nelle cellule tumorali. Una volta all’interno delle cellule, i TCaNG sono entrati in un compartimento acido, dove si sono disintegrati, rilasciando sia la Doxorubicina che esplosioni di ioni calcio.
Quando il team ha testato TCaNG su cellule tumorali in una capsula di Petri in laboratorio, la produzione sia di ATP che di P-gp è diminuita, il che ha permesso alla Doxorubicina di uccidere le cellule tumorali precedentemente resistenti. Quando testati su topi portatori di tumore, i topi trattati con TCaNG hanno mostrato tumori significativamente più piccoli dopo 21 giorni di trattamento rispetto ai topi di controllo, senza effetti collaterali apparenti.
Fonte: Nano Letters di ACS
