Chi deve combattere un nemico potente deve cercare alleati. Ecco perché fisici di diversi campi scientifici hanno deciso di collaborare con medici biomedici per porre la lotta al cancro attraverso il trattamento termico mediante nanoparticelle magnetiche su un solido, base scientifica. L'obiettivo della cooperazione è migliorare il successo della terapia. Nell'ambito di un progetto congiunto finanziato dalla Deutsche Forschungsgemeinschaft, Melanie Kettering dell'Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie (IDIR), Ospedale universitario di Jena, e Heike Richter del Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) sono responsabili del compito di rilevare dove si possono trovare molte nanoparticelle magnetiche nel corpo del paziente.
Vengono iniettati nel tumore, ma rimangono davvero lì o sono distribuiti in tutto il corpo? Sapere quanti sono nel tumore è importante per il successo del trattamento termico. Ora gli scienziati sono stati in grado di dimostrare con successo sui topi che la rilassometria magnetica è adatta per essere applicata insieme al trattamento termico. Fornisce informazioni sulla posizione delle nanoparticelle nel corpo, completamente senza contatto con il paziente.
Per la terapia del cancro mediante trattamento termico, nanoparticelle magnetiche vengono iniettate nel tumore ed eccitate da un elettromagnetico esterno in c.a. campo. Attraverso questo, le nanoparticelle magnetiche generano calore all'interno del tumore. Se si raggiungono temperature comprese tra 55 °C e 60 °C, le cellule tumorali possono essere distrutte in modo irreversibile. Il tessuto sano circostante (senza nanoparticelle magnetiche) rimane inalterato. La procedura non è ancora entrata nella routine clinica, ma è ancora in fase di prova, come una serie di questioni ancora da chiarire. Tra l'altro, è necessaria una procedura che mostri dove si trovano le nanoparticelle nel corpo e in quale quantità vi si possono trovare. Su questa base, si può ottenere un trattamento selettivo del tumore. Gli scienziati del PTB hanno scoperto che la rilassometria magnetica è molto adatta per ottenere queste informazioni, senza nemmeno toccare il corpo del paziente o danneggiarlo in altro modo.
Questo viene fatto come segue prima di iniziare il trattamento in quanto tale:le nanoparticelle di ossido ferrico iniettate nel tumore sono superparamagnetiche, cioè sono piccole particelle magnetiche che possono cambiare la loro direzione di magnetizzazione indipendentemente l'una dall'altra. A temperatura ambiente, il loro orientamento nella stanza è distribuito statisticamente in modo che la loro somma non formi un momento magnetico. Se ora viene applicato un campo magnetico esterno costante, si orientano tutti in modo pressoché identico nella stanza lungo il campo e generano un momento magnetico misurabile dall'esterno. Questo campo magnetico viene quindi disattivato e con sensori di campo magnetico sensibili, i cosiddetti SQUID (dispositivi di interferenza quantistica superconduttori, unità di interferenza quantistica superconduttiva), il successivo rilassamento della magnetizzazione, cioè il ritorno del momento magnetico dall'orientamento uniforme verso uno stato con distribuzione statistica, è determinato con estrema tempestività. L'ampiezza del segnale di rilassamento fornisce quindi informazioni sulla quantità di particelle.
Le indagini condotte finora sui topi consentono di trarre la conclusione che l'iniezione di nanoparticelle magnetiche e la posizione delle particelle nel luogo di iniezione funzionano in modo variabile. In alcuni tumori, gli scienziati hanno potuto trovare - 24 ore dopo l'iniezione - la quantità quasi completa di nanoparticelle nel cancro, mentre in altri tumori è stato possibile rilevare solo un quarto delle particelle iniettate. Fino ad ora, non è stato possibile trovare una spiegazione ben fondata per queste diverse quantità di nanoparticelle magnetiche nel tumore. Però, il risultato mostra ancora di più quanto sia importante applicare la rilassometria magnetica in concomitanza con il trattamento termico del cancro mediante nanoparticelle per poter formulare affermazioni sulla quantità di particelle nel tumore. (ptb/se)
