Alors efficace pour tuer les cellules cancéreuses, la chimiothérapie est actuellement une approche de fusil de chasse qui peut également endommager les cellules saines et causer de graves effets secondaires chez les patients. La capacité à délivrer des médicaments directement dans les cellules cancéreuses permettrait une approche plus ciblée pour traiter plus efficacement la maladie avec des doses plus faibles de médicaments et moins d'effets secondaires. Les chercheurs de la Northwestern University prétendent être le premier à développer nanostars d'or qui fournissent une approche beaucoup plus précise en livrant un médicament directement dans le noyau d'une cellule cancéreuse.

Les nanoparticules sont développés au Northewestern nanostars d'or hérissés mesure environ 25 nanomètres de large avec cinq à 10 points. Cette forme a deux avantages. Non seulement elle fournit une grande aire de surface sur laquelle une forte concentration de molécules de médicament peut être chargé de façon moins drogue serait nécessaire que les approches actuelles, mais il change également la forme du noyau de la cellule cancéreuse, ce qui améliore l'efficacité de la libération du médicament .

Dans leur étude des cellules du cancer du col et des ovaires humains, les scientifiques revêtus nanostars or en un seul brin aptamère ADN. Cette molécule est attiré vers et se lie à une protéine appelée nucléoline, qui est surexprimé dans les cellules cancéreuses et trouvés dans et sur la surface de la cellule. En cas de libération de la NANOSTAR, l'aptamère d'ADN agit également comme médicament lui-même.

Profitant du rôle de la nucléoline comme une navette au sein de la cellule cancéreuse, les nanostars d'or attelage un tour au noyau de la cellule. Une fois là, les pièces jointes de liaison entre la surface de l'or et les aptamères d'ADN sont coupés par des impulsions ultrarapides de diriger la lumière sur les cellules et les aptamères entrent dans le noyau de la cellule. Parce que le NANOSTAR d'or n'a pas réellement besoin de passer à travers la membrane nucléaire pour administrer le médicament, il n'a pas besoin d'être d'une certaine taille.

"Nos nanostars d'or chargés en médicament sont de minuscules auto-stoppeurs», a déclaré Teri W. Odom, qui a dirigé l'étude. "Ils sont attirés par une protéine à la surface de la cellule de cancer que les navettes commodément nanostars pour le noyau de la cellule. Puis, sur le noyau 'porte, les nanostars libérer le médicament, qui continue dans le noyau pour faire son travail. "

En utilisant la microscopie électronique, les scientifiques ont constaté que les nanostars d'or déformées la forme d'ellipsoïde lisse du noyau des cellules cancéreuses dans une forme irrégulière avec des plis profonds. La libération du médicament au niveau des points de la NANOSTAR se produit facilement parce que la forme de la NANOSTAR concentre également les impulsions lumineuses ultra-rapides à ces points.

Étant donné que la source de lumière déclenchant la libération du médicament serait externe à l'organisme, la technique serait limité aux tumeurs assez proches de la surface de la peau, tels que la peau et certains cancers du sein. Odom dit chirurgiens enlever les tumeurs pourraient également utiliser les nanostars d'or pour faire face à toutes les cellules cancéreuses errants dans les tissus environnants.

Depuis leur première recherche sur les cellules du cancer du col et des ovaires humains, l'équipe a étudié les effets des nanostars d'or chargés en médicament sur 12 autres lignées cellulaires humaines de cancer et a été témoin des résultats similaires.

"Toutes les cellules cancéreuses semblent répondre de manière similaire," ledit Odom. "Cela suggère que les capacités de la navette de la protéine nucléoline de nanoparticules fonctionnalisés pourraient être une stratégie générale pour la livraison de drogue nucléaire ciblée."

Les résultats de l'équipe sont publiés dans la revue ACS Nano.