Riscaldare le cellule tumorali mentre le bersaglia con la chemioterapia è un modo molto efficace per ucciderle, secondo un nuovo studio condotto dai ricercatori dell'UCL.

Lo studio, pubblicato in Journal of Materials Chemistry B , hanno scoperto che "caricare" un farmaco chemioterapico su minuscole particelle magnetiche che possono riscaldare le cellule tumorali mentre consegna loro il farmaco era fino al 34% più efficace nel distruggere le cellule tumorali rispetto al farmaco chemioterapico senza calore aggiunto.

Le nanoparticelle magnetiche di ossido di ferro che trasportano il farmaco chemioterapico diffondono calore quando esposte a un campo magnetico alternato. Ciò significa che, una volta che le nanoparticelle si sono accumulate nell'area del tumore, un campo magnetico alternato può essere applicato dall'esterno del corpo, consentendo la somministrazione simultanea di calore e chemioterapia.

Gli effetti dei due trattamenti erano sinergici, cioè ogni trattamento ha potenziato l'efficacia dell'altro, il che significa che erano più potenti quando combinati rispetto a quando erano separati. Lo studio è stato condotto su cellule in laboratorio e sono necessarie ulteriori ricerche prima di sperimentazioni cliniche che coinvolgano i pazienti.

L'autore senior Professor Nguyen T. K. Thanh (Gruppo di biofisica, UCL Physics &Astronomy) ha dichiarato:"Il nostro studio mostra l'enorme potenziale della combinazione della chemioterapia con il trattamento termico erogato tramite nanoparticelle magnetiche.

"Mentre questa combinazione di terapia è già approvata per il trattamento dei glioblastomi a rapida crescita, i nostri risultati suggeriscono che ha il potenziale per essere utilizzato più ampiamente come ampia terapia antitumorale.

"Questa terapia ha anche il potenziale per ridurre gli effetti collaterali della chemioterapia, assicurando che sia maggiormente mirato alle cellule tumorali piuttosto che ai tessuti sani. Questo deve essere esplorato in ulteriori test preclinici".

Nello studio, i ricercatori hanno combinato le nanoparticelle magnetiche con un farmaco chemioterapico comunemente usato, doxorubicina, e confrontato gli effetti di questo composito in vari scenari sulle cellule del cancro al seno umano, cellule di glioblastoma (tumore al cervello), e cellule di cancro alla prostata di topo.

Nello scenario di maggior successo, hanno scoperto che il calore e la doxorubicina insieme hanno ucciso il 98% delle cellule del cancro al cervello dopo 48 ore, quando la doxorubicina senza calore ha ucciso il 73%. Nel frattempo, per le cellule del cancro al seno, L'89% è stato ucciso dal calore e dalla doxorubicina insieme, mentre il 77% è stato ucciso dopo 48 ore dalla sola doxorubicina.

Le cellule cancerose sono più suscettibili al calore rispetto alle cellule sane:subiscono una morte lenta (apoptosi) una volta che la temperatura raggiunge i 42 gradi Celsius, mentre le cellule sane sono in grado di resistere a temperature fino a 45 gradi Celsius.

I ricercatori hanno scoperto che riscaldando le cellule tumorali solo di pochi gradi, a 40 gradi Celsius, potenziato l'efficacia della chemioterapia, il che significa che il trattamento potrebbe essere efficace con dosi inferiori di nanoparticelle.

Hanno scoperto che la combinazione di terapie era più efficace quando le nanoparticelle venivano assorbite, o interiorizzato, dalle cellule cancerose, ma hanno scoperto che la chemioterapia era anche migliorata quando le nanoparticelle diffondono calore rimanendo al di fuori delle cellule tumorali (che sarebbe una forma di trattamento più facile da fornire). Però, gli effetti a temperature più basse si sono verificati solo quando le nanoparticelle di ossido di ferro sono state internalizzate o depositate strettamente sulla superficie delle cellule tumorali.

Le nanoparticelle hanno anche un rivestimento polimerico che impedisce al farmaco chemioterapico di penetrare nei tessuti sani. Il rivestimento è sensibile al calore e al pH, ed è progettato per rilasciare il farmaco quando la temperatura aumenta e le nanoparticelle vengono interiorizzate all'interno di minuscole tasche in cellule chiamate "lisosomi", che hanno un pH inferiore rispetto al resto del mezzo cellulare. Questa somministrazione intracellulare del farmaco è stata particolarmente efficace per le cellule del cancro alla prostata del topo, che ha mostrato un effetto di morte cellulare superiore e sinergico, soprattutto quando la temperatura ha raggiunto i 42°C.

Co-autore Dr. Olivier Sandre, dell'Università di Bordeaux, ha detto:"Poiché il calore può essere generato attraverso il campo magnetico alternato, il rilascio del farmaco può essere altamente localizzato alle cellule tumorali, potenzialmente riducendo gli effetti collaterali."