Droger förklädda som virus ger nya vapen i kampen mot cancer, lovar större noggrannhet och färre biverkningar än kemoterapi.

Forskare vid University of Queenslands Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology (AIBN) har designat en virusliknande nanopartikel (VNP) som levererar läkemedel direkt till cellerna där de behövs.

Huvudförfattaren till en artikel om ämnet, Dr Frank Sainsbury, sa att VNP tillverkades av de strukturella proteiner som bildade virusets skyddande skal.

"Virus har utvecklats för att innehålla och skydda bioaktiva molekyler, "Dr Sainsbury sa. "De har också utvecklat smarta sätt att ta sig in i celler och leverera dessa bioaktiva molekyler.

"VNP är ett tomt skal. Det ser ut som ett virus men det är inte smittsamt. Detta gör det säkert att använda som ett målinriktat läkemedelstillförselsystem."

Med infektiösa virala gener borttagna, tomma skal kan laddas med små molekyler eller proteiner vilket resulterar i en stabil, välskyddad terapeutisk förpackning. Utsidan av skalet avgör sedan vart paketet ska ta vägen.

Möjligheten att skicka droger direkt till sitt mål är ett avgörande mål i utvecklingen av säkra, effektiva terapier.

För närvarande många droger, inklusive kemoterapier mot cancer, måste administreras i höga doser för att ha en terapeutisk effekt. Detta kan leda till svåra biverkningar eftersom läkemedel kan skada friska celler såväl som avsedda mål.

Dr Sainsbury och hans kollegor utvecklade en VNP med hjälp av Bluetongue-viruset, som normalt infekterar kor, får och andra idisslare.

De plockade viruset på grund av dess stabila skal, gjord av hundratals proteiner som är kända för att binda till en molekyl som finns i höga halter runt många cancerceller.

Dr Sainsbury slog sig ihop med Dr Michael Landsberg vid UQs School of Chemistry and Molecular Biosciences och forskare vid Institute for Molecular Bioscience och Storbritanniens John Innes Centre.

De kunde visa att de porösa VNP:erna kunde fyllas med små molekyler för läkemedelstillförsel och det var också möjligt att designa VNP:er för att innehålla större molekyler, såsom terapeutiska proteiner.

Viktigt, forskarna visade att VNP kunde binda till bröstcancerceller, och sedan absorberas.

Dr Sainsbury sa att nästa steg var att ladda VNP med anti-cancerläkemedel och se om de kunde döda cancerceller utan att skada friska celler.

Även om VNP är mycket komplexa och svåra att syntetisera, Dr Sainsbury sa att de lätt kunde produceras i bladen på Nicotiana benthamiana, en vild släkting till tobak.

Genom att förse växtceller med genetiska instruktioner för att göra VNP, växten kunde sätta ihop virusproteinskal utan någon permanent förändring av växtens egen genetiska kod.

Dr Sainsbury sa att växthus en dag kanske kan producera stora mängder av nanopartiklarna inom några dagar.

"Denna forskning låser upp en myriad av potentiella tillämpningar inom terapeutisk leverans, " sa Dr Sainsbury.

Eftersom nanopartiklarna de har designat är mycket stabila, SHT:s forskargrupp undersöker andra bioteknologiska tillämpningar.