p Cientistas da Northwestern Medicine desenvolveram uma nova plataforma de testes para avaliar, em tempo real, a eficácia dos nanomateriais na regulação da expressão gênica. As evidências, publicado em Proceedings of the National Academy of Sciences , poderia ajudar a facilitar as investigações pré-clínicas e otimizar a nanoterapêutica para câncer antes de chegarem aos ensaios clínicos. p Timothy Sita, um estudante do sétimo ano de MD / PhD no Programa de Treinamento de Cientistas Médicos, foi o primeiro autor do estudo, que olhou para a plataforma em modelos animais.

p "Este é um passo importante para o campo, "disse o investigador principal Alexander Stegh, PhD, professor assistente de Neurologia e de Medicina. "A otimização muito completa que vemos no desenvolvimento de drogas convencionais estava faltando no espaço da nanotecnologia, e pensamos fortemente em mudar isso. O sistema que desenvolvemos aqui realmente nos permite apoiar esses esforços, e avaliar nossas nanopartículas nos modelos mais relevantes, em um ambiente in vivo. "

p Chad Mirkin, PhD, o George B. Rathmann Professor de Química no Weinberg College of Arts and Sciences e um professor de Medicina na Divisão de Hematologia / Oncologia, também foi um autor correspondente do artigo.

p Os cientistas demonstraram o conceito ao usar nanoestruturas chamadas de ácidos nucléicos esféricos (SNAs) para direcionar um gene do fator de resistência no glioblastoma, um agressivo, tipo incurável de tumor cerebral.

p SNAs, desenvolvido pela primeira vez por Mirkin na Northwestern em 1996, consistem em fitas densas de RNA empacotadas em torno de um núcleo de nanopartículas. Por causa de suas propriedades únicas, SNAs são capazes de cruzar a barreira hematoencefálica e entrar nas células tumorais, onde eles podem ter como alvo direto a atividade do gene que estimula o crescimento do câncer.

p Embora esses conjugados sejam uma ferramenta promissora na era da medicina de precisão, cientistas anteriormente careciam de um método quantitativo para avaliar como os SNAs regulavam a atividade dos genes em organismos vivos, o que forneceria novos insights sobre como otimizar as terapias.

p "Vimos que essas partículas podem atingir basicamente qualquer gene do câncer, mas não sabíamos quando funcionavam melhor ou quais os regimes de dosagem usar, "Sita disse." Como tal, os testes pré-clínicos não foram tão bem-sucedidos quanto poderiam ter sido. "

p No estudo atual, os cientistas mostraram que, ao usar um tipo de imagem não invasiva nos ratos, eles poderiam medir em tempo real como as nanopartículas afetaram os níveis de uma proteína-alvo intratumoral.

p "Agora podemos ajustar essas partículas - brincar com a forma da nanopartícula, ou quanto RNA carregamos na partícula, por exemplo - e então avaliar muito rapidamente se essas mudanças são mais eficazes ou não, "Sita explicou." É uma plataforma para ajudar a otimizar as drogas em ratos antes de irem para testes em humanos, e fazer algo que se traduza melhor na clínica. "

p Embora o método possa ser generalizável para a investigação de nanoterápicos para muitos tipos de câncer, o estudo também tem implicações clínicas exclusivas para o glioblastoma.

p Os cientistas desenvolveram nanopartículas para derrubar O6-metilguanina-DNA metiltransferase (MGMT) - uma proteína que reduz o impacto da quimioterapia - em ratos com glioblastoma. Por meio da plataforma de imagem, eles descobriram que os ratos tinham os níveis mais baixos da proteína entre 24 a 48 horas após o recebimento das nanopartículas, sugerindo o momento ideal para administrar quimioterapia.

p "Mostramos uma redução muito significativa no volume do tumor quando combinamos essas partículas com a quimioterapia, "Sita disse." Ao silenciar este gene que está causando resistência à quimioterapia, podemos ter uma resposta muito mais profunda. Esse é o ângulo clínico chave. "