Un gruppo di ricercatori del Baptist Medical Center della Wake Forest University sta sviluppando un modo per curare il cancro utilizzando i laser per illuminare minuscole nanoparticelle e distruggere i tumori con il calore che ne deriva.
Oggi al 52° Meeting annuale dell'American Association of Physicists in Medicine (AAPM) a Philadelphia, descriveranno l'ultimo sviluppo di questa tecnologia:nanotubi di carbonio a parete multipla contenenti ferro (MWCNT) - fili di carbonio cavo che sono 10 mila volte più sottili di un capello umano.
Negli esperimenti di laboratorio, il team ha dimostrato che utilizzando uno scanner MRI, potrebbero immaginare queste particelle nel tessuto vivente, guarda mentre si avvicinano a un tumore, fulminarli con un laser, e distruggere il tumore nel processo.
Se questo suona come fantascienza, non è. Il lavoro si basa su una tecnica sperimentale per il trattamento del cancro chiamata terapia termica indotta da laser (LITT), che utilizza l'energia dei laser per riscaldare e distruggere i tumori. LITT funziona in virtù del fatto che alcune nanoparticelle come le MWCNT possono assorbire l'energia di un laser e poi convertirla in calore. Se le nanoparticelle vengono eliminate mentre si trova all'interno di un tumore, faranno evaporare l'energia sotto forma di calore e uccideranno le cellule cancerose.
Il problema con LITT, però, è che mentre un tumore può essere chiaramente visibile in una scansione medica, le particelle no. Non possono essere rintracciati una volta iniettati, che potrebbe mettere in pericolo un paziente se le nanoparticelle venissero eliminate dal tumore perché il riscaldamento aberrante potrebbe distruggere il tessuto sano.
Ora il team di Wake Forest Baptist ha dimostrato per la prima volta che è possibile rendere visibili le particelle nello scanner MRI per consentire l'imaging e il riscaldamento allo stesso tempo. Caricando le particelle MWCNT con ferro, diventano visibili in uno scanner MRI. Utilizzando tessuto contenente tumori di topo, hanno dimostrato che queste particelle MWCNT contenenti ferro potrebbero distruggere i tumori se colpite con un laser.
"Trovare la posizione esatta della nanoparticella nel corpo umano è molto importante per il trattamento, "dice Xuanfeng Ding, SM., che presenta oggi l'opera a Filadelfia. "È davvero emozionante vedere il tumore etichettato con i nanotubi iniziare a ridursi dopo il trattamento".
I risultati fanno parte del dottorato di ricerca in corso di Ding. lavoro di tesi -- un progetto multidisciplinare guidato da Suzy Torti, dottorato di ricerca, professore di biochimica al Wake Forest Baptist, e David Carroll, dottorato di ricerca, direttore del Wake Forest University Center for Nanotechnology and Molecular Materials, che comprende anche i Dipartimenti di Fisica della WFB, Oncologia delle radiazioni, Biologia del cancro, e Biochimica.
Uno studio precedente dello stesso gruppo ha mostrato che la terapia termica indotta dal laser utilizzando una nanoparticella strettamente correlata ha effettivamente aumentato la sopravvivenza a lungo termine dei topi con tumori. Il prossimo passo in questo progetto è vedere se le nanoparticelle caricate di ferro possono fare la stessa cosa.
Se il lavoro avrà successo, potrebbe un giorno aiutare le persone malate di cancro, anche se la tecnologia dovrebbe dimostrarsi sicura ed efficace negli studi clinici.
Dan Bourland, dottorato di ricerca, professore associato di radioterapia oncologica e consigliere di Ding, elogia l'alta qualità del lavoro di Ding e afferma che il progetto è un forte esempio della "scienza di gruppo" di oggi, necessaria per il successo nei campi biomedici.
