(Phys.org) —Sean Hemp de Raleigh, CAROLINA DEL NORTE., un doctorado estudiante de química en la Facultad de Ciencias, está ayudando a inventar nuevas terapias dirigidas a las enfermedades genéticas y el cáncer.

Trabajando con Timothy Long, profesor de química en la Facultad de Ciencias y parte del Virginia Tech Center for Drug Discovery, El cáñamo crea polímeros para suministrar ácido nucleico, las moléculas que transportan información genética dentro del ADN y el ARN.

"Sean es el ejemplo de un inventor genuino. Tiene una pasión desenfrenada junto con un intelecto agudo y una curiosidad contagiosa, "dijo Long.

La entrega de ADN y ARN extraños al cuerpo es difícil, pero puede tener varios beneficios para la salud, especialmente en el caso de enfermedades genéticas y cáncer, según Hemp. La captación efectiva de ácidos nucleicos permite la entrega de código genético que puede corregir el mal funcionamiento del ADN o eliminar las células mutantes. como el cáncer.

"El sistema de defensa natural del cuerpo detecta rápidamente el ADN o ARN desnudo y los elimina, ", dijo Hemp." Los polímeros son una parte importante de la administración del ácido nucleico y se dirigen solo a las células cancerosas ".

Colaborando con una empresa de biotecnología local, Techulon, Hemp está desarrollando un polímero a base de fosfonio para el suministro de ácido nucleico. Los grupos de fosfonio están cargados positivamente y los ácidos nucleicos están cargados negativamente, por lo que los dos se unen electrostáticamente para producir una nanopartícula. Este proceso crea una cápsula en la que el polímero protege el ácido nucleico. Después de que se produzca este enlace, la nanopartícula permanece cargada positivamente, lo que lo hace más probable para la captación celular ya que la pared celular es negativa.

Sin embargo, un desafío importante en la administración de fármacos es evitar el daño a las células sanas.

"La mayoría de las terapias contra el cáncer son bastante indiscriminadas. Dañan todas las células, no solo las células cancerosas. Es por eso que alguien que se somete a quimioterapia puede perder el cabello, ", dijo Hemp." La adición de grupos objetivo a las nanopartículas permite el tratamiento selectivo de las células cancerosas sobre las células sanas ".

El rápido crecimiento del cáncer lo hace vulnerable. Las células de rápido crecimiento necesitan nutrientes y la inclusión de estos nutrientes como parte de la nanopartícula armada permite a investigadores como Hemp apuntar solo a las células cancerosas.

En estudios de prueba, El equipo de Hemp ha podido demostrar que el polímero de fosfonio entrega con éxito ácido nucleico en un tubo de ensayo. Trabajando con Techulon, él traduce este conocimiento en aplicación al preparar ese polímero para uso in vivo.

Hemp es coautor de dos artículos que respaldan estos hallazgos en Biomacromoléculas revista:"Copolímeros Diblock que contienen fosfonio para una estabilidad coloidal mejorada y un suministro de ácido nucleico eficiente" y "Polielectrolitos que contienen fosfonio para el suministro de genes no virales".

"La esperanza es crear el polímero. Una vez que el vehículo de administración de fármacos esté allí, los investigadores pueden cambiar el ácido nucleico y adaptarlo específicamente al tipo de cáncer que están tratando, "dijo Hemp.

"Sean seguramente inventará el futuro, "Dijo Long." Sus descubrimientos en la entrega de ARNip con vectores estables en suero ofrecen la oportunidad de comprender el tratamiento del cáncer utilizando una estructura molecular que contiene fósforo sin precedentes ".