I ricercatori del MIT e del Brigham and Women's Hospital hanno dimostrato di poter somministrare il farmaco antitumorale cisplatino in modo molto più efficace e sicuro in una forma che è stata incapsulata in una nanoparticella mirata alle cellule tumorali della prostata e viene attivata una volta raggiunto il suo obiettivo.

Usando le nuove particelle, i ricercatori sono stati in grado di ridurre con successo i tumori nei topi, utilizzando solo un terzo della quantità di cisplatino convenzionale necessaria per ottenere lo stesso effetto. Ciò potrebbe aiutare a ridurre gli effetti collaterali potenzialmente gravi del cisplatino, che includono danni ai reni e danni ai nervi.

Nel 2008, i ricercatori hanno dimostrato che le nanoparticelle hanno funzionato nelle cellule tumorali coltivate in un piatto da laboratorio. Ora che le particelle hanno mostrato risultati promettenti negli animali, il team spera di passare ai test umani.

“In ogni fase, è possibile che vengano fuori nuovi blocchi stradali, ma tu continui a provare, "dice Stephen Lippard, l'Arthur Amos Noyes Professore di Chimica e autore senior dell'articolo, che appare in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze la settimana del 10 gennaio.

Omid Farokhzad, professore associato presso la Harvard Medical School e direttore del Laboratorio di nanomedicina e biomateriali presso il Brigham and Women's Hospital, è anche un autore senior del documento. Shanta Dhar, un associato post-dottorato nel laboratorio di Lippard, e Nagesh Kolishetti, un associato post-dottorato nel laboratorio di Farokhzad, sono co-autori.

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cisplatino, che i medici hanno iniziato a usare per curare il cancro alla fine degli anni '70, distrugge le cellule tumorali incrociando il loro DNA, che alla fine innesca la morte cellulare. Nonostante i suoi effetti collaterali negativi, che includono anche danni ai nervi e nausea, circa la metà di tutti i pazienti oncologici sottoposti a chemioterapia sta assumendo cisplatino o altri farmaci a base di platino.

Un altro problema con il cisplatino convenzionale è la sua vita relativamente breve nel flusso sanguigno. Solo l'1% circa della dose somministrata a un paziente raggiunge il DNA delle cellule tumorali, e circa la metà viene escreta entro un'ora dal trattamento.

Per prolungare il tempo in circolazione, i ricercatori hanno deciso di racchiudere un derivato del cisplatino in una nanoparticella idrofoba (idrorepellente). Primo, hanno modificato il farmaco, che è normalmente idrofilo (attrae l'acqua), con due unità di acido esanoico — frammenti organici che respingono l'acqua. Ciò ha permesso loro di incapsulare il profarmaco risultante, una forma inattiva fino a quando non entra in una cellula bersaglio, in una nanoparticella.

Utilizzando questo approccio, molto più del farmaco raggiunge il tumore, perché meno del farmaco viene degradato nel flusso sanguigno. I ricercatori hanno scoperto che le nanoparticelle circolavano nel flusso sanguigno per circa 24 ore, almeno 5 volte più lungo del cisplatino non incapsulato. Hanno anche scoperto che non si accumulava tanto nei reni quanto il cisplatino convenzionale.

Per aiutare le nanoparticelle a raggiungere il loro obiettivo, i ricercatori li hanno anche rivestiti con molecole che si legano al PSMA (antigene di membrana specifico della prostata), una proteina presente nella maggior parte delle cellule del cancro alla prostata.

Dopo aver mostrato la migliore durabilità delle nanoparticelle nel sangue, i ricercatori hanno testato la loro efficacia trattando topi a cui erano stati impiantati tumori alla prostata umana. Hanno scoperto che le nanoparticelle hanno ridotto le dimensioni del tumore tanto quanto il cisplatino convenzionale in 30 giorni, ma con solo il 30 percento della dose.

“Hanno mostrato molto elegantemente non solo un miglioramento dell'efficacia, ma anche una diminuzione della tossicità, "dice Mansoor Amiji, cattedra di scienze farmaceutiche presso il Bouvé College of Health Sciences della Northeastern University, che non è stato coinvolto nella ricerca. “Con una nanoparticella, dovresti essere in grado di assumere dosi più elevate nel paziente, così puoi avere un risultato terapeutico molto migliore e non preoccuparti tanto degli effetti collaterali.

Questo tipo di design delle nanoparticelle potrebbe essere facilmente adattato per trasportare altri tipi di farmaci, o anche più di un farmaco alla volta, come i ricercatori hanno riportato in un articolo del PNAS lo scorso ottobre. Potrebbero anche essere progettati per colpire tumori diversi dal cancro alla prostata, fintanto che quei tumori hanno recettori noti che potrebbero essere presi di mira. Un esempio è il recettore Her-2 abbondante in alcuni tipi di cancro al seno, dice Lippard.

Le particelle testate in questo documento si basano sullo stesso design delle particelle sviluppate da Farokhzad e dal professor Robert Langer del MIT Institute che forniscono il farmaco antitumorale docetaxel. Una sperimentazione clinica di fase I per valutare queste particelle è iniziata la scorsa settimana, gestito da BIND Biosciences.

Sono necessari ulteriori test sugli animali prima che le particelle che trasportano cisplatino possano essere utilizzate per studi clinici sull'uomo, dice Farokhzad. “Alla fine della giornata, se i risultati dello sviluppo sono tutti promettenti, allora speriamo di mettere qualcosa di simile negli umani entro i prossimi tre anni, "dice.