(PhysOrg.com) -- "Cornell Dots" - nanoparticelle luminose - potrebbero presto essere utilizzate per illuminare le cellule tumorali per aiutare nella diagnosi e nel trattamento del cancro. La Food and Drug Administration (FDA) statunitense ha approvato il primo studio clinico sull'uomo della nuova tecnologia. È la prima volta che la FDA approva l'uso di un materiale inorganico allo stesso modo di un farmaco nell'uomo.

"L'approvazione della FDA mette finalmente un marchio di approvazione federale su tutte le ipotesi su cui abbiamo lavorato per anni. Questo è davvero, veramente bello, " disse Ulrich Wiesner, lo Spencer T. Olin Professore di Scienza e Ingegneria dei Materiali, che ha dedicato otto anni di ricerca allo sviluppo delle nanoparticelle.

"Il cancro è una malattia terribile, e la mia famiglia ne ha una lunga storia. IO, così, avere una particolare motivazione personale a lavorare in questo settore."

Lo studio con cinque pazienti affetti da melanoma presso il Memorial Sloan-Kettering Cancer Center (MSKCC) di New York cercherà di verificare che i punti, noto anche come punti C, sono sicuri ed efficaci nell'uomo, e per fornire dati per guidare applicazioni future. "Questo è il primo prodotto del suo genere. Vogliamo assicurarci che faccia ciò che ci aspettiamo che faccia, " ha detto Michelle Bradbury, M.D., radiologo al MSKCC e assistente professore di radiologia al Weill Cornell Medical College.

I punti C sono sfere di silice di diametro inferiore a 8 nanometri che racchiudono diverse molecole di colorante. Il guscio di silice, essenzialmente vetro, è chimicamente inerte e abbastanza piccolo da passare attraverso il corpo e uscire con le urine. Per applicazioni cliniche, i punti sono rivestiti con glicole polietilenico in modo che il corpo non li riconosca come sostanze estranee.

Per far aderire i puntini alle cellule tumorali, molecole organiche che si legano alle superfici tumorali o anche a posizioni specifiche all'interno dei tumori possono essere attaccate al guscio. Quando esposto alla luce del vicino infrarosso, i punti emettono una fluorescenza molto più luminosa del colorante non incapsulato per fungere da faro per identificare le cellule bersaglio. La tecnologia, dicono i ricercatori, può mostrare l'estensione dei vasi sanguigni di un tumore, morte cellulare, risposta al trattamento e diffusione invasiva o metastatica ai linfonodi e agli organi distanti. La sicurezza e la capacità di essere eliminati dal corpo dai reni è stata confermata da studi sui topi presso MSKCC, riportato nel numero di gennaio 2009 della rivista Nano lettere (Vol. 9 n. 1).

Per le prove umane, i punti saranno etichettati con iodio radioattivo, che li rende visibili nelle scansioni PET per mostrare quanti punti sono occupati dai tumori e dove vanno a finire nel corpo e per quanto tempo.

"Ci aspettiamo che vada ad altri organi, " ha detto Bradbury. "Otteniamo i numeri, e da quella curva derivare quanta dose riceve ogni organo. E dobbiamo scoprire quanto velocemente passa. Vengono eliminati dal rene alla stessa velocità dei topi?"

Uno dei tanti vantaggi dei punti C, Bradbury ha osservato, è che rimangono nel corpo abbastanza a lungo da completare l'intervento chirurgico. "I chirurghi amano l'ottica, " ha detto. "Non hanno bisogno della radioattività, ma [il nostro studio] conferma quale sia il segnale ottico. Mentre impari che, alla fine non hai più bisogno della radioattività."

D'altra parte, lei ha aggiunto, i punti possono anche fungere da vettore per fornire radioattività o farmaci ai tumori. "Questo è il primo passo per avviare un processo che pensiamo farà più cose con un'unica piattaforma, " lei disse.

I punti Cornell di prima generazione sono stati sviluppati nel 2005 da Hooisweng Ow, poi uno studente laureato che lavora con Wiesner. Wiesner, Ow e Kenneth Wang '77 hanno co-fondato la società Hybrid Silica Technologies per commercializzare l'invenzione. I punti, Wiesner ha detto, hanno anche possibili applicazioni nei display, informatica ottica, sensori e microarray come i chip di DNA.