I medici hanno usato per qualche tempo gli ultrasuoni focalizzati per distruggere i tumori senza interventi chirurgici invasivi. Però, gli ultrasuoni terapeutici utilizzati oggi nelle cliniche danneggiano indiscriminatamente sia il cancro che le cellule sane.

La maggior parte delle forme di terapie basate sugli ultrasuoni utilizzano fasci ad alta intensità per riscaldare e distruggere le cellule o agenti di contrasto speciali che vengono iniettati prima degli ultrasuoni, che può frantumare le cellule vicine. Il calore può danneggiare sia le cellule sane che quelle cancerose, e gli agenti di contrasto funzionano solo per una minoranza di tumori.

I ricercatori del California Institute of Technology e del City of Hope Beckman Research Institute hanno sviluppato un approccio a ultrasuoni a bassa intensità che sfrutta le proprietà fisiche e strutturali uniche delle cellule tumorali per bersagliarle e fornire un approccio più selettivo, opzione più sicura. Riducendo l'intensità e sintonizzando attentamente la frequenza in modo che corrisponda alle cellule bersaglio, il gruppo è stato in grado di rompere diversi tipi di cellule tumorali senza danneggiare le cellule del sangue sane.

Le loro scoperte, segnalato in Lettere di fisica applicata , sono un nuovo passo nel campo emergente chiamato oncotripsia, l'individuazione e l'uccisione delle cellule cancerose in base alle loro proprietà fisiche.

"Questo progetto mostra che gli ultrasuoni possono essere utilizzati per colpire le cellule tumorali in base alle loro proprietà meccaniche, "ha detto David Mittelstein, autore principale della carta. "Questa è un'eccitante prova di concetto per un nuovo tipo di terapia del cancro che non richiede che il cancro abbia marcatori molecolari unici o che sia localizzato separatamente dalle cellule sane per essere preso di mira".

Un solido laboratorio di meccanica al Caltech sviluppò per primo la teoria dell'oncotripsia, basato sull'idea che le cellule sono vulnerabili agli ultrasuoni a frequenze specifiche, come il modo in cui un cantante esperto può frantumare un bicchiere di vino cantando una nota specifica.

Il team del Caltech ha trovato a determinate frequenze, gli ultrasuoni a bassa intensità hanno causato la rottura dello scheletro cellulare delle cellule tumorali, mentre le cellule sane vicine erano illese.

"Semplicemente sintonizzando la frequenza di stimolazione, abbiamo visto una differenza drammatica nel modo in cui il cancro e le cellule sane hanno risposto, " Ha detto Mittelstein. "Ci sono ancora molte domande da investigare sul meccanismo preciso, ma i nostri risultati sono molto incoraggianti".

I ricercatori sperano che il loro lavoro possa ispirare altri a esplorare l'oncotripsia come trattamento che un giorno potrebbe essere utilizzato insieme alla chemioterapia, immunoterapia, radiazioni e chirurgia. Hanno in programma di ottenere una migliore comprensione di ciò che accade specificamente in una cellula colpita da questa forma di ultrasuoni.