(PhysOrg.com) -- I ricercatori di Harvard e del Brigham and Women's Hospital hanno ideato un metodo che potrebbe consentire ai medici di utilizzare dosi più elevate di un potente farmaco chemioterapico che è stato limitato perché è tossico non solo per i tumori ma anche per i reni dei pazienti.

La ricerca, condotta su animali da laboratorio, sposa chimica e nanotecnologia per fornire atomi di platino tossici ai tumori, bloccando quasi completamente l'accumulo di platino nel rene, secondo Shiladitya Sengupta, un assistente professore di medicina e scienze e tecnologia della salute di Harvard il cui laboratorio di nanomedicina presso il Brigham and Women's Hospital affiliato ad Harvard ha condotto il lavoro.

Sengupta ha concentrato la sua ricerca per tre anni sul cisplatino, un potente farmaco antitumorale utilizzato nella chemioterapia di prima linea. Sengupta ha detto che il farmaco, scoperto circa 40 anni fa, ha molti aspetti positivi. È relativamente poco costoso ed efficace contro molti tumori. La sua tossicità, però, ne limita l'uso.

“Anche se puoi vedere risultati sorprendenti come terapia antitumorale, non puoi dare di più, Sengupta ha detto.

Nonostante diversi tentativi, il cisplatino non è stato migliorato, disse Sengupta. Sul mercato sono presenti due farmaci simili che incorporano anche il platino, ma mentre sono meno tossici per i reni, sono anche meno attivi contro i tumori.

Sebbene la chimica coinvolta sia complessa, la chiave dell'efficacia del cisplatino - e della sua tossicità - risiede nella facilità con cui rilascia platino, sia nel sito del tumore che, indesiderabile, nei reni.

I produttori dei due farmaci alternativi hanno ridotto la tossicità di quei farmaci facendoli trattenere più strettamente sul loro platino. Il lavoro di Sengupta ha preso una strada diversa, però. Comprendendo che le particelle di dimensioni superiori a cinque nanometri non sarebbero assorbite dal rene, ha deciso di progettare un cisplatino di grandi dimensioni.

Comprendere le proprietà chimiche della molecola di cisplatino e le leggi che regolano il ripiegamento molecolare, il suo team ha progettato un polimero che si legherebbe al cisplatino, proprio come un filo passa attraverso il foro centrale di una perlina. Mettendo insieme abbastanza cisplatino, l'intera molecola si è avvolta in una palla, 100 nanometri di dimensione, troppo grande per entrare nel rene.

Ci sono voluti un paio di tentativi per ottenere il design molecolare corretto, disse Sengupta. Sebbene il progetto iniziale si sia dimostrato non tossico per i reni, non era efficace come il cisplatino originale. Sengupta e colleghi hanno modificato la formula chimica in modo che la molecola non si aggrappasse così strettamente agli atomi di platino.

Studi condotti da Basar Bilgicer, professore assistente presso l'Università di Notre Dame, ha mostrato che la molecola accumulata nel tessuto tumorale, i cui vasi sanguigni che perdono gli hanno permesso di uscire dai capillari che alimentano il tumore. La molecola è troppo grande per passare in altri tessuti, come il rene, polmoni, fegato, e milza. Una volta alloggiato nel tumore, la maggiore acidità ha causato la disgregazione della molecola, scaricando il suo carico tossico sul tessuto canceroso.

“Ha mostrato una tossicità assolutamente minima per il rene, Sengupta ha detto.

Il nuovo composto si è dimostrato efficace contro i tumori del polmone e della mammella. L'istruttrice in patologia Daniela Dinulescu presso il Brigham and Women's Hospital ha anche dimostrato che il nanocomposto ha superato il cisplatino in un modello di cancro ovarico transgenico che imita la malattia nell'uomo.

La ricerca, che ha ricevuto finanziamenti dal National Institutes of Health e dal programma di ricerca sul cancro al seno del Dipartimento della Difesa, non è stato provato nell'uomo, e richiederebbe test potenzialmente lunghi prima di essere pronti per la cura del paziente.

Descritto nella scorsa settimana Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , il progetto includeva anche ricercatori dell'Università di Notre Dame, la divisione Harvard-MIT di scienze e tecnologie della salute, il Dana-Farber Cancer Institute, il Laboratorio Chimico Nazionale di Pune, India, e il Translational Health Science and Technology Institute di Nuova Delhi.