Un nuevo estudio realizado por investigadores del Centro Oncológico Integral de la Universidad Estatal de Ohio — Hospital del Cáncer Arthur G. James y el Instituto de Investigación Richard J. Solove (OSUCCC — James) muestra que las nanopartículas de ARN tienen propiedades elásticas y elásticas que ayudan a explicar por qué estas partículas se dirigen tanto a los tumores eficientemente y por qué poseen menor toxicidad en estudios con animales.

Las nanopartículas de ARN son muy prometedoras para la administración dirigida de medicamentos contra el cáncer. Comprender su estructura y comportamiento es fundamental para su posible uso futuro.

Este estudio, publicado en la revista ACS Nano , revela que las nanopartículas de ARN tienen propiedades elásticas y elásticas que permiten que las moléculas se estiren y vuelvan a su forma normal. Los investigadores dicen que estas propiedades podrían ayudar a que las partículas se dirijan a los tumores al permitirles deslizarse a través de las paredes mal formadas de los vasos sanguíneos del tumor y entrar en una masa tumoral.

Los investigadores demostraron además que las mismas propiedades gomosas permiten que la nanopartícula de ARN se deslice a través de los filtros renales para excretarse en la orina media hora después de la inyección sistémica. eliminándolos del cuerpo con relativa rapidez. Ese, Sucesivamente, podría reducir la retención del agente anticanceroso en órganos vitales, reducir la toxicidad de un agente.

"Demostramos que las nanopartículas de ARN tienen una flexibilidad que permite el ensamblaje de estructuras moleculares que tienen ángulos extensibles, "dice el líder del estudio y autor correspondiente Peixuan Guo, Doctor., profesor de la Facultad de Farmacia y de la Cátedra de Farmacia y Entrega de Medicamentos de Sylvan G. Frank. Guo también está en el OSUCCC — James Translational Therapeutics Research Program.

"Estos hallazgos demuestran las propiedades gomosas de las nanopartículas de ARN y por qué estas moléculas son muy prometedoras para aplicaciones industriales y biomédicas, especialmente como portadores de la administración dirigida de medicamentos contra el cáncer, "dice Guo, quien dirige el Centro de Nanobiotecnología y Nanomedicina del ARN del Estado de Ohio.

Para este estudio, Guo y sus colegas probaron la elasticidad de los polímeros de ácidos nucleicos estirando y relajando nanopartículas de ARN individuales, mientras sometía nanopartículas de ARN a estudios de elasticidad utilizando pinzas ópticas de doble haz construidas en el laboratorio Guo. Finalmente, utilizaron modelos animales para estudiar la biodistribución, excreción y retención de nanopartículas de ARN. Esto incluyó medir la excreción de partículas en la orina, junto con el estudio sobre el efecto de su forma y tamaño.

Los hallazgos clave incluyen:

• Las nanopartículas de ARN son estirables y encogibles, como goma, incluso después de la extensión y relajación repetidas con múltiples repeticiones con pinzas ópticas.
• En modelos animales, Las nanopartículas de ARN muestran una focalización más fuerte del cáncer y una menor acumulación en órganos sanos en comparación con las nanopartículas de oro y hierro de tamaño similar.
• También en modelos animales, dentro de la media hora después de la inyección sistémica, Nanopartículas de ARN que eran 5, Los riñones filtraron un tamaño de 10 y 20 nm y retuvieron su estructura original en la orina, aunque el límite superior del tamaño de los poros del riñón para la filtración es generalmente de 5,5 nm. Esto sugiere que las nanopartículas de ARN más grandes se deslizaron como goma y ameba a través de los poros de filtración, luego volvió a su tamaño y forma originales en la orina.

"En general, "Guo dice, "Creemos que estos hallazgos respaldan aún más el desarrollo de nanopartículas de ARN para la administración dirigida de medicamentos contra el cáncer o ARN terapéutico".

Otros investigadores involucrados en este estudio fueron Chiran Ghimire, Hongzhi Wang, Hui Li, Mario Vieweger y Congcong Xu, La Universidad Estatal de Ohio.