Puoi insegnare a un vecchio farmaco nuovi trucchi per la chemioterapia. I ricercatori della Northwestern University hanno adottato una terapia farmacologica dimostrata per i tumori del sangue ma inefficace contro i tumori solidi, l'ha confezionato con la nanotecnologia e l'ha ottenuto per combattere un tipo aggressivo di cancro al seno diffuso nelle giovani donne, in particolare le giovani donne afroamericane.
Quel farmaco è il triossido di arsenico, lunga parte dell'arsenale dell'antica medicina cinese e recentemente adottato dagli oncologi occidentali per un tipo di leucemia. Il cancro è un cancro al seno triplo negativo, che spesso non risponde bene alla chemioterapia tradizionale e non può essere trattata con terapie mirate potenzialmente salvavita. Le donne con carcinoma mammario triplo negativo hanno un alto rischio di metastasi del cancro e bassi tassi di sopravvivenza.
Prima della nuova ricerca, l'arsenico non era stato efficace nei tumori solidi. Dopo che il farmaco è stato iniettato nel flusso sanguigno, è stato espulso troppo rapidamente per funzionare. La concentrazione di arsenico non poteva essere aumentata, perché allora era troppo tossico.
Una nuova nanoparticella di arsenico, progettata per scivolare inosservata attraverso il flusso sanguigno fino a quando non arriva al tumore e rilascia il suo carico velenoso, ha risolto tutto questo. La nanoparticella, chiamato nanobin, è stato iniettato in topi con tumori mammari tripli negativi. Nanobins caricati con arsenico hanno ridotto la crescita del tumore nei topi, mentre l'arsenico non incapsulato non ha avuto effetto sulla crescita del tumore. I nanobin di arsenico hanno bloccato la crescita del tumore provocando la morte delle cellule tumorali mediante un processo noto come apoptosi.
Il nanobin è costituito da triossido di arsenico nanoparticellare incapsulato in un minuscolo vaso grasso (un liposoma) e rivestito con un secondo strato di una sostanza chimica di occultamento che prolunga la vita del nanobin e impedisce alle cellule spazzine di vederlo. La tecnologia dei nanobin limita l'esposizione dei tessuti normali al farmaco tossico mentre passa attraverso il flusso sanguigno. Quando il nanobin viene assorbito dall'anormale, vasi sanguigni che perdono del tumore, le nanoparticelle di arsenico vengono rilasciate e intrappolate all'interno delle cellule tumorali.
"Gli effetti antitumorali dei nanobin di arsenico contro i tumori mammari tripli negativi clinicamente aggressivi nei topi sono estremamente incoraggianti, " disse Vince Cryns, professore associato di medicina e endocrinologo presso la Northwestern Medicine e membro del Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center della Northwestern University. "C'è un urgente bisogno di sviluppare nuove terapie per il cancro al seno triplo negativo a prognosi sfavorevole".
Cryns e Tom O'Halloran, direttore del Chemistry of Life Processes Institute della Northwestern, sono autori senior di un articolo sulla ricerca, che sarà pubblicato il 15 luglio in Ricerca clinica sul cancro ed è apparso sulla copertina del giornale. Richard Ahn, uno studente del programma di formazione per scienziati medici della Northwestern, è l'autore principale.
"Tutti dicevano che non puoi usare l'arsenico per i tumori solidi, " disse O'Halloran, anche direttore associato delle scienze di base presso il Lurie Cancer Center. "Questo perché non l'hanno somministrato nel modo giusto. Questa nuova tecnologia ha consegnato il farmaco direttamente al tumore, ha mantenuto la sua stabilità e ha protetto le cellule normali dalla tossicità. È enorme."
La tecnologia delle nanoparticelle ha un grande potenziale per altri farmaci antitumorali esistenti che sono stati accantonati perché troppo tossici o espulsi troppo rapidamente, Cryns ha notato. "Possiamo potenzialmente rendere quei farmaci più efficaci contro i tumori solidi aumentando la loro consegna al tumore e proteggendo le cellule normali dalla loro tossicità, " ha detto. "Questa piattaforma di nanotecnologia ha il potenziale per espandere il nostro arsenale di farmaci chemioterapici per curare il cancro".
"Lavorare con entrambi i professori O'Halloran e Cryns ci ha permesso di sviluppare i nanobin e, si spera, di creare una nuova piattaforma per il trattamento efficace del cancro al seno triplo negativo, "Ahn ha detto. "Avere sia un mentore scientifico di base che un mentore per il cancro al seno è la formazione ideale per me come futuro medico-scienziato".
Guardando avanti, la sfida ora è perfezionare e migliorare la tecnologia. "Come lo rendiamo più tossico per le cellule cancerose e meno tossico per le cellule sane?" chiese Cryns, anche il direttore di SUCCEED, un programma di medicina nordoccidentale per migliorare la qualità della vita dei sopravvissuti al cancro al seno.
Gli scienziati della Northwestern stanno lavorando per decorare i nanobin con anticorpi che riconoscono i marcatori sulle cellule tumorali per aumentare l'assorbimento del farmaco da parte del tumore. Vogliono anche mettere due o più farmaci nello stesso nanobin e consegnarli insieme al tumore.
"Una volta messo a punto questo, potresti usare quella che altrimenti sarebbe una dose letale o altamente tossica del farmaco, perché una buona parte verrà rilasciata direttamente nel tumore, " ha detto O'Halloran.
