Nouă metodă de imprimare 3D administrează medicamente anticancerigene direct tumorilor
Cercetările de la Universitatea din Mississippi oferă speranță că terapiile medicamentoase împotriva cancerului, ambalate în transportoare imprimate 3D, ar putea livra medicamente direct tumorilor, reducând astfel multe dintre efectele secundare pe care le resimt pacienții cu cancer.
Într-un studiu publicat în Pharmaceutical Research, echipa de la Ole Miss a demonstrat că spanlasticele imprimate 3D – un tip de transportor minuscul umplut cu medicamente anticancerigene – ar putea fi implantate direct la locul tumorii pentru a distruge celulele afectate.
„Această lucrare a introdus un nou concept de imprimare 3D numit FRESH 3D printing”, a declarat Mo Maniruzzaman, președinte și profesor de farmaceutică și livrare de medicamente. „Folosește spanlasticele ca un nou vehicul de livrare a medicamentelor pentru administrarea medicamentelor anticancerigene.”
„Am aplicat efectiv această metodă pe celule de cancer mamar și am obținut date foarte promițătoare.”
Chemoterapia tradițională este adesea administrată oral sau injectată în fluxul sanguin, unde sistemul circulator dispersează terapia anticancerigenă în întregul corp.
Terapiile anticancerigene vizează celulele care se reproduc rapid – cum ar fi celulele canceroase – dar afectează și alte celule cu replicare rapidă, cum ar fi cele ale părului, mucoaselor intestinale și pielii. Aceasta este una dintre cauzele pentru care chimioterapia are atât de multe efecte secundare, precum pierderea părului, greață, vărsături și anemie.
„Administrarea chimioterapicelor este întotdeauna o afacere neplăcută din cauza efectelor secundare severe pe care pacienții le experimentează”, a spus Jaidev Chakka, om de știință principal în Școala de Farmacie. „Scopul acestei publicații este: ‘Cum putem minimiza aceste efecte secundare?’”
Livrarea medicamentului direct la celula canceroasă ar putea reduce aceste efecte secundare, au afirmat Chakka și Elom Doe, student în anul trei la științele farmaceutice.
„Având medicamentul într-un implant, sau în cazul nostru, într-o construcție imprimată 3D, și plasând acea construcție la locul tumorii, înseamnă că putem concentra livrarea în zona tumorii, în loc de a o dispersa în întregul corp”, a spus Doe.
Fiecare dintre capsulele microscopice avea între 200 și 300 nanometri în lungime. Comparativ, un fir de păr uman are aproximativ 100.000 nanometri lățime. Datorită dimensiunii lor mici, transportoarele de medicamente pot pătrunde prin membranele celulare, livrând o dozare mare de medicamente anticancerigene direct celulelor afectate.
„Fiecare medicament împotriva cancerului trebuie să acționeze în interiorul celulei, fie pe ARN, fie pe ADN sau inhibând o cale celulară”, a spus Chakka. „Dacă medicamentul nu poate pătrunde în membrana celulară sau nu este preluat de celulă, efectul medicamentului este nul.”
„Dar când punem acel medicament într-un nanoparticul, protejăm, de asemenea, medicamentul de degradare, astfel încât, de fapt, împingem o cantitate bună de molecule de medicament în celulă dintr-o dată.”
Pentru că această metodă se concentrează asupra unei singure zone, ar putea fi deosebit de benefică în diagnosticul precoce al cancerului, înainte ca boala să aibă ocazia să se răspândească sau să metastazeze, au precizat cercetătorii.
Deși aceste descoperiri sunt promițătoare, acest studiu realizat în laborator este doar primul pas în utilizarea spanlasticele în tratamentul cancerului, atenționează ei.
„Ceea ce am făcut a fost să testăm cum acționează medicamentul in vitro sau în afara corpului”, a spus Doe. „Ar trebui să testăm în modele in vivo înainte de a ne gândi să-l livrăm pacienților, iar aceasta nu este o sarcină pe care o poți face într-o zi.”
Cu toate acestea, la finalul acestor studii, rezultatul ar putea fi o metodă mai rapidă de a combate diagnosticele precoce ale cancerului, a afirmat Chakka.
„Cu acest studiu, am realizat două lucruri: Unul este folosirea imprimării 3D ca metodă de fabricație pentru un sistem de livrare a medicamentelor pe bază de hidrogel. Al doilea este că am demonstrat că aceste sisteme de livrare a medicamentelor pot fi eficiente în distrugerea celulelor canceroase in vitro, dar mai este mult de muncă.”
