(Phys.org)—Sean Hemp de Raleigh, NC., un doctorat étudiant en chimie à la faculté des sciences, contribue à inventer de nouvelles thérapies qui ciblent les maladies génétiques et le cancer.

Travailler avec Timothy Long, professeur de chimie au College of Science et faisant partie du Virginia Tech Center for Drug Discovery, Le chanvre crée des polymères pour fournir de l'acide nucléique, les molécules qui transportent l'information génétique dans l'ADN et l'ARN.

"Sean est l'exemple d'un véritable inventeur. Il a une passion débridée associée à une intelligence vive et une curiosité contagieuse, " dit Long.

L'apport d'ADN et d'ARN étrangers au corps est difficile, mais peut servir plusieurs avantages pour la santé, surtout en cas de maladie génétique et de cancer, selon Chanvre. L'absorption efficace d'acides nucléiques permet la délivrance d'un code génétique qui peut corriger un dysfonctionnement de l'ADN ou éliminer les cellules en mutation, comme le cancer.

"Le système de défense naturel du corps détecte rapidement l'ADN ou l'ARN nu et les élimine, " a déclaré Hemp.  " Les polymères jouent un rôle important dans la délivrance de l'acide nucléique et dans le ciblage des cellules cancéreuses uniquement. "

Collaborer avec une entreprise de biotechnologie locale, Techulon, Le chanvre développe un polymère à base de phosphonium pour l'administration d'acide nucléique. Les groupes phosphonium sont chargés positivement et les acides nucléiques sont chargés négativement, de sorte que les deux se lient électrostatiquement pour produire une nanoparticule. Ce processus crée une capsule dans laquelle l'acide nucléique est protégé par le polymère. Une fois cette liaison effectuée, la nanoparticule reste chargée positivement, ce qui rend plus probable l'absorption cellulaire puisque la paroi cellulaire est négative.

Cependant, un défi majeur dans l'administration de médicaments est d'éviter d'endommager les cellules saines.

"La plupart des traitements contre le cancer sont assez aveugles. Ils nuisent à toutes les cellules, pas seulement les cellules cancéreuses. C'est pourquoi une personne subissant une chimiothérapie peut perdre ses cheveux, " a déclaré Hemp. " L'ajout de groupes de ciblage aux nanoparticules permet le traitement sélectif des cellules cancéreuses par rapport aux cellules saines. "

La croissance rapide du cancer le rend vulnérable. Les cellules à croissance rapide ont besoin de nutriments et l'inclusion de ces nutriments dans le cadre de la nanoparticule armée permet à des chercheurs comme Hemp de cibler uniquement les cellules cancéreuses.

Dans les études d'essai, L'équipe de Hemp a pu montrer que le polymère de phosphonium délivre avec succès de l'acide nucléique dans un tube à essai. En collaboration avec Techulon, il traduit cette connaissance en application en préparant ce polymère pour une utilisation in-vivo.

Hemp a co-écrit deux articles qui appuient ces conclusions dans Biomacromolécules journal:"Copolymères diblocs contenant du phosphonium pour une stabilité colloïdale améliorée et une livraison efficace des acides nucléiques" et "Polyélectrolytes contenant du phosphonium pour la livraison de gènes non viraux".

"L'espoir est de créer le polymère. Une fois que le véhicule d'administration du médicament est là, les chercheurs peuvent modifier l'acide nucléique et l'adapter spécifiquement au type de cancer qu'ils traitent, " dit Chanvre.

"Sean va sûrement inventer le futur, " Long a déclaré. "Ses découvertes dans la livraison de siRNA avec des vecteurs stables dans le sérum offrent la chance de comprendre le traitement du cancer en utilisant une structure moléculaire contenant du phosphore sans précédent. "