Usando l'ipertermia, I ricercatori di ingegneria della Virginia Tech e un collega indiano hanno svelato un nuovo metodo per colpire e distruggere le cellule cancerose. La ricerca è stata presentata al 63° meeting annuale dell'American Physical Society il 23 novembre a Long Beach, Calif.
Il trattamento del cancro utilizza l'ipertermia per elevare la temperatura delle cellule tumorali, mantenendo il tessuto sano circostante a un livello inferiore di calore corporeo. I ricercatori hanno utilizzato esperimenti sia in vitro che in vivo per confermare i loro risultati.
I collaboratori sono Monrudee Liangruksa, uno studente laureato del Virginia Tech in scienze ingegneristiche e meccanica, e il suo relatore di tesi, Ishwar Puri, professore e capo del dipartimento, insieme a Ranjan Ganguly del dipartimento di ingegneria energetica dell'Università di Iadavpur, Calcutta, India.
Liangruska di Bangkok, Tailandia, presentato il documento in assemblea.
In un'intervista prima della presentazione, Puri ha spiegato che per perfezionare ulteriormente la tecnica hanno utilizzato ferrofluidi per indurre l'ipertermia. Un ferrofluido è un liquido che si magnetizza fortemente in presenza di un campo magnetico. Le nanoparticelle magnetiche sono sospese nello stato non polare.
"Questi fluidi possono quindi essere mirati magneticamente ai tessuti cancerosi dopo l'applicazione endovenosa, " disse Puri. "Le nanoparticelle magnetiche, ogni miliardesimo di metro di dimensione, penetrare nel tessuto della cellula tumorale a causa dell'elevata permeabilità di questi vasi."
Dopo, le nanoparticelle magnetiche vengono riscaldate esponendo il tumore ad un campo magnetico alternato ad alta frequenza, provocando la morte del tessuto per riscaldamento. Questo processo è chiamato ipertermia fluida magnetica e l'hanno soprannominata termoterapia.
Temperature comprese tra 41 e 45 gradi Celsius sono sufficienti per rallentare o arrestare la crescita del tessuto canceroso. Però, senza il processo di ipertermia fluida magnetica, queste temperature distruggono anche le cellule sane.
"Il trattamento ideale per l'ipertermia aumenta sufficientemente la temperatura delle cellule tumorali per circa 30 minuti mantenendo la temperatura del tessuto sano al di sotto di 41 gradi Celsius, " ha detto Puri. "La nostra termoterapia a base di ferrofluido può essere realizzata anche attraverso la termoablazione, che tipicamente riscalda i tessuti fino a 56 gradi C per causarne la morte, coagulazione, o carbonizzazione per esposizione a una radiofrequenza non invasiva, campo magnetico in corrente alternata. Il trasferimento di calore locale dalle nanoparticelle aumenta la temperatura dei tessuti e rompe le membrane cellulari".
Puri ha aggiunto che i test hanno mostrato che le nanoparticelle di ossido di ferro sono "gli agenti più biocompatibili per l'ipertermia del fluido magnetico". Anche platino e nichel agiscono come nanoparticelle magnetiche ma "sono tossiche e vulnerabili" se esposte all'ossigeno.
I ricercatori hanno in programma di testare il loro approccio analitico conducendo esperimenti su varie cellule tumorali in collaborazione con il dottor Elankumaran Subbiah della Virginia-Maryland School of Veterinary Medicine. Un team di progettazione senior composto da cinque studenti universitari del Virginia Tech in scienze ingegneristiche e meccanica sta fabbricando un apparato per questi test.
