Le cellule cancerose sono intelligenti quando si tratta di farmaci antitumorali, evolvendosi e diventando nel tempo resistente anche alle chemioterapie più forti. Per combattere questo comportamento evasivo, i ricercatori hanno sviluppato un metodo chiamato D ₂ Test di suscettibilità al cancro con sonda O Ramanometria (D ₂ O-CANST-R) per vedere, a livello di singola cellula/organello, come i prodotti farmaceutici inducono la morte delle cellule cancerose e come le cellule cancerose si adattano.

La ricerca, condotto dal Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS), è stato pubblicato il 12 gennaio in Chimica analitica , una rivista dell'American Chemical Society.

"Comprendere il meccanismo della risposta cellulare ai farmaci e alle terapie farmaceutiche è fondamentale per migliorare il trattamento del cancro, ", ha affermato l'autore della carta Xu Jian, direttore del Centro unicellulare presso QIBEBT. Ha spiegato che le cellule tumorali possono resistere alla chemioterapia modificando l'attività metabolica per l'adattamento allo stress da farmaci, ma esattamente come ciò avvenga è poco compreso. "Sono necessari approcci per illuminare rapidamente gli effetti particolari di un farmaco sull'attività metabolica delle cellule tumorali. Questo è clinicamente importante poiché la somministrazione precisa e personale della chemioterapia antitumorale è fondamentale per salvare la vita dei malati di cancro".

Maryam Hekmatara, un dottorato di ricerca studente di Xu, e i suoi colleghi hanno accoppiato un potente algoritmo con la spettroscopia Raman, che comporta l'uso di un laser per eccitare i fotoni in un campione per rivelare informazioni strutturali, comprese le interazioni. Hanno esaminato come la rapamicina, un farmaco antitumorale, modificato l'attività metabolica in una linea cellulare di cancro umano e nel lievito.

Il loro metodo ha rivelato i cambiamenti apportati ai piccoli organelli all'interno delle cellule nell'uso e nel consumo di energia. Con una capacità di risoluzione inferiore a un micrometro, la larghezza di un capello umano è generalmente compresa tra 80 e 100 micrometri, per fare un confronto, l'approccio ha il potenziale per rivelare il metabolismo in una cellula cancerosa con dettagli molto fini.

"Il metodo è in grado di tracciare e distinguere rapidamente e con precisione i cambiamenti nell'effetto metabolico-inibitore lipidico e proteico della rapamicina, "Hekmatara ha detto, notando che il metodo richiede solo giorni rispetto ai test tradizionali che possono richiedere molto più tempo per vedere se le cellule di un singolo paziente risponderanno favorevolmente a un farmaco. "È anche molto preciso, in quanto può distinguere le risposte delle cellule tumorali ai farmaci alla risoluzione della singola cellula e del singolo organello, che è cruciale per capire perché il farmaco è, o non è, efficace".

I ricercatori hanno in programma di studiare ulteriormente come le cellule diventano resistenti, oltre a sviluppare ulteriormente il loro metodo come approccio personalizzato per determinare il farmaco antitumorale più efficace per un paziente.