Il carcinoma epatocellulare è il tumore più comune a colpire il fegato. Più di 500, 000 persone in tutto il mondo, concentrati nell'Africa subsahariana e nel sud-est asiatico, sono diagnosticati con esso ogni anno. La maggior parte delle persone colpite muore entro sei mesi.

Un grande ostacolo al trattamento del cancro del fegato è la mancanza di una diagnosi precoce. Tecniche attuali, compresi gli ultrasuoni, scansioni TC e RM, individuare i tumori solo quando sono cresciuti fino a circa 5 centimetri di diametro. A quel punto, il cancro è particolarmente aggressivo, resistente alla chemioterapia e difficile da rimuovere chirurgicamente.

Ora un gruppo di ricerca guidato dalla Brown University riporta alcuni risultati promettenti per una diagnosi precoce. Nei test di laboratorio, il team ha utilizzato nanoparticelle d'oro circondate da un rivestimento polimerico carico e una tecnica di imaging a dispersione di raggi X per individuare masse simili a tumori di appena 5 millimetri. L'approccio, dettagliato nella rivista dell'American Chemical Society Nano lettere, segna la prima volta che le nanoparticelle metalliche sono state utilizzate come agenti per migliorare i segnali di diffusione dei raggi X per l'immagine di masse simili a tumori.

"Quello che stiamo facendo non è un metodo di screening, " disse Christoph Rose-Petruck, professore di chimica alla Brown University e autore corrispondente dell'articolo. "Ma in un esame di routine, con persone che hanno fattori di rischio, come alcuni tipi di epatite, possiamo usare questa tecnica per vedere un tumore di pochi millimetri di diametro, quale, in termini di dimensioni, è un fattore 10 più piccolo."

Il team ha preso nanoparticelle d'oro di 10 e 50 nanometri di diametro e le ha circondate con un paio di rivestimenti in polielettrolita da 1 nanometro. Il rivestimento ha dato alle nanoparticelle una carica, che ha aumentato le probabilità che sarebbero stati inghiottiti dalle cellule cancerose. Una volta inghiottito, il team ha utilizzato l'imaging a dispersione di raggi X per rilevare le nanoparticelle d'oro all'interno delle cellule maligne. Nei test di laboratorio, le nanoparticelle d'oro non tossiche costituivano solo lo 0,0006 percento del volume della cellula, tuttavia le nanoparticelle avevano una massa critica sufficiente per essere rilevate dal dispositivo di imaging a dispersione di raggi X.

"Abbiamo dimostrato che anche con questi piccoli numeri, possiamo distinguere queste cellule [tumorali], " disse Rose Petruck.

Il prossimo passo per i ricercatori è sul lato clinico. A partire da questa estate, il gruppo attaccherà un anticorpo contro il cancro al veicolo delle nanoparticelle per cercare tumori al fegato nei topi. L'anticorpo che verrà utilizzato è stato sviluppato da Jack Wands, direttore del Liver Research Center presso il Rhode Island Hospital e professore di scienze mediche presso la Warren Alpert Medical School della Brown University.

"Abbiamo sviluppato un anticorpo monoclonale che prende di mira una proteina della superficie cellulare altamente espressa sulle cellule del cancro del fegato, "Wands ha detto. "Abbiamo in programma di accoppiare l'anticorpo alle nanoparticelle d'oro nel tentativo di rilevare la crescita dei tumori precoci nel fegato mediante l'imaging a raggi X".

I ricercatori affermano che il metodo di imaging a dispersione di raggi X potrebbe essere utilizzato per rilevare assemblaggi di nanoparticelle in altri organi. "L'idea dovrebbe essere che se riesci a capire di portare quella [nanoparticella] in siti specifici nel corpo, puoi capire come immaginarlo, " ha detto Danielle Rand, uno studente del secondo anno di laurea in chimica e il primo autore della carta.