Um novo estudo realizado por pesquisadores do Comprehensive Cancer Center da Ohio State University - Arthur G. James Cancer Hospital e Richard J. Solove Research Institute (OSUCCC - James) mostra que as nanopartículas de RNA têm propriedades elásticas e de borracha que ajudam a explicar por que essas partículas têm como alvo os tumores. eficientemente e porque eles possuem menor toxicidade em estudos com animais.

Nanopartículas de RNA mostram uma grande promessa para a distribuição direcionada de drogas anticâncer. Compreender sua estrutura e comportamento é essencial para seu possível uso futuro.

Este estudo, publicado no jornal ACS Nano , revela que as nanopartículas de RNA têm propriedades elásticas e de borracha que permitem que as moléculas se estiquem e retornem à sua forma normal. Os pesquisadores dizem que essas propriedades podem ajudar as partículas a atingir os tumores, permitindo-lhes deslizar através das paredes mal formadas dos vasos sanguíneos do tumor e entrar na massa tumoral.

Os pesquisadores provaram ainda que as mesmas propriedades de borracha permitem que a nanopartícula de RNA deslize através dos filtros renais para excretar na urina meia hora após a injeção sistêmica, eliminando-os assim do corpo com relativa rapidez. Este, por sua vez, poderia reduzir a retenção do agente anticâncer em órgãos vitais, diminuindo a toxicidade de um agente.

"Nós mostramos que as nanopartículas de RNA têm uma flexibilidade que permite a montagem de estruturas moleculares que têm ângulos extensíveis, "diz o líder do estudo e autor correspondente, Peixuan Guo, Ph.D., professor do College of Pharmacy e da cadeira dotada de Sylvan G. Frank em Pharmaceutics and Drug Delivery. Guo também está no OSUCCC — James Translational Therapeutics Research Program.

"Essas descobertas demonstram as propriedades elásticas das nanopartículas de RNA e por que essas moléculas são uma grande promessa para aplicações industriais e biomédicas, especialmente como transportadores para distribuição direcionada de drogas anticâncer, "diz Guo, que dirige o Centro do Estado de Ohio para Nanobiotecnologia e Nanomedicina de RNA.

Para este estudo, Guo e seus colegas testaram a elasticidade dos polímeros de ácido nucléico, alongando e relaxando nanopartículas de RNA individuais, enquanto submetem nanopartículas de RNA a estudos de elasticidade usando pinças ópticas de feixe duplo construídas no laboratório de Guo. Finalmente, eles usaram modelos animais para estudar a biodistribuição, excreção e retenção de nanopartículas de RNA. Isso incluiu medir a excreção das partículas na urina, junto com o estudo sobre o efeito de sua forma e tamanho.

As principais descobertas incluem:

• Nanopartículas de RNA são esticáveis ​​e encolhíveis, como borracha, mesmo após extensão e relaxamento repetidos com várias repetições por pinças ópticas.
• Em modelos animais, Nanopartículas de RNA mostram um direcionamento mais forte ao câncer e menor acúmulo em órgãos saudáveis ​​quando comparadas às nanopartículas de ouro e ferro de tamanho semelhante.
• Também em modelos animais, dentro de meia hora após a injeção sistêmica, Nanopartículas de RNA que eram 5, 10 e 20 nm de tamanho foram filtrados pelos rins e mantiveram sua estrutura original na urina, embora o limite superior do tamanho dos poros do rim para filtração seja geralmente de 5,5 nm. Isso sugere que as nanopartículas de RNA maiores deslizaram como borracha e ameba através dos poros de filtração, em seguida, retornou ao seu tamanho e forma originais na urina.

"Geral, "Guo diz, "Acreditamos que essas descobertas apóiem ​​ainda mais o desenvolvimento de nanopartículas de RNA para distribuição direcionada de drogas anticâncer ou RNA terapêutico."

Outros pesquisadores envolvidos neste estudo foram Chiran Ghimire, Hongzhi Wang, Hui Li, Mario Vieweger e Congcong Xu, Universidade Estadual de Ohio.