Uno dei primi farmaci chemioterapici somministrati a pazienti con diagnosi di cancro, in particolare ai polmoni, cancro alle ovaie o al seno - è il cisplatino, un composto contenente platino che indurisce il DNA delle cellule tumorali. Il cisplatino fa un buon lavoro nell'uccidere quelle cellule tumorali, ma può anche danneggiare gravemente i reni, che ricevono alte dosi di cisplatino perché filtrano il sangue.

Ora un team di scienziati della divisione di scienze e tecnologie della salute (HST) di Harvard-MIT ha escogitato un nuovo modo per confezionare il cisplatino in nanoparticelle troppo grandi per entrare nei reni. Il nuovo composto potrebbe risparmiare ai pazienti i soliti effetti collaterali e consentire ai medici di somministrare dosi più elevate del farmaco, dice Shiladitya Sengupta, capo del gruppo di ricerca.

“Potremmo dare molto più cisplatino di quanto sia ora possibile, "dice Sengupta, un assistente professore di HST. "Potresti cancellare il tumore bombardandolo a tappeto".

I tumori nei topi trattati con la nuova nanoparticella di cisplatino si sono ridotti della metà rispetto a quelli trattati con il cisplatino tradizionale, con effetti collaterali minimi. I risultati sono stati riportati negli Atti della National Academy of Sciences a giugno.

Perline su un filo

I medici hanno iniziato a usare il cisplatino per curare il cancro negli anni '70. All'inizio, i medici hanno riconosciuto che ha danneggiato i reni, e i ricercatori sul cancro hanno iniziato a cercare alternative. Negli ultimi decenni, la FDA ha approvato due derivati ​​meno tossici del cisplatino:carboplatino e oxaliplatino. Però, quei farmaci non uccidono le cellule tumorali con la stessa efficacia del cisplatino.

L'efficacia del cisplatino risiede nella facilità con cui rilascia la sua molecola di platino, liberandolo per reticolare i filamenti di DNA, interrompendo la divisione cellulare e costringendo la cellula a suicidarsi. Il carboplatino e l'oxaliplatino sono meno efficaci (ma meno tossici) del cisplatino perché trattengono più saldamente i loro atomi di platino.

Sengupta e i suoi colleghi hanno adottato un nuovo approccio per rendere il cisplatino più sicuro:legare insieme le molecole di cisplatino in una nanoparticella che è troppo grande per entrare nei reni. (È stato dimostrato che i reni non possono assorbire particelle più grandi di cinque nanometri - circa 1/10, 000esimo del diametro di un capello umano).

Il suo team ha progettato un polimero che si lega al cisplatino, disponendo le molecole come perline su una corda. La stringa si avvolge quindi in una nanoparticella lunga circa 100 nanometri, troppo grande per entrare nei reni. Però, le particelle possono ancora raggiungere le cellule tumorali perché i tumori sono circondati da vasi sanguigni "che perdono", che hanno pori di 500 nanometri.

La loro prima nanoparticella si è rivelata meno efficace del cisplatino, così hanno modificato il polimero per farlo aderire un po' meno al platino, e si è conclusa con una molecola con un potere di uccidere il tumore simile a quello del cisplatino. Però, perché i suoi effetti collaterali sono minimi, la nanoparticella può essere rilasciata in dosi più elevate.

Daniela Dinulescu, un autore del documento e istruttore di patologia presso il Brigham and Women's Hospital di Boston, hanno mostrato che le nanoparticelle hanno superato il cisplatino nei topi progettati per sviluppare il cancro ovarico. I ricercatori hanno anche dimostrato che è efficace contro le cellule tumorali polmonari e mammarie coltivate in laboratorio. Una volta che le cellule tumorali muoiono, il sistema immunitario elimina il platino dal corpo.

È difficile sviluppare e ottenere l'approvazione per nuovi composti a base di platino, dice Nicholas Farrell, professore di chimica inorganica alla Virginia Commonwealth University, ma crede che le nuove nanoparticelle di Sengupta siano promettenti. “In caso di successo, l'approccio promette di mantenere lo status del cisplatino come uno dei farmaci più utili a disposizione del clinico, "dice Farrell.

I ricercatori del MIT stanno ora lavorando su nuove varianti delle nanoparticelle che sarebbero più facili da produrre. Stanno anche pianificando di testare le nanoparticelle in studi clinici, che Sengupta spera possa iniziare entro i prossimi due anni. Il polimero utilizzato per lo scheletro delle nanoparticelle è simile all'acido malico, un prodotto naturale del metabolismo cellulare, quindi Sengupta è ottimista sul fatto che si dimostrerà sicuro negli esseri umani.