I ricercatori della National University of Singapore (NUS) del Dipartimento di Bioingegneria della Facoltà di Ingegneria hanno scoperto una nuova tecnologia che apre la strada a un nuovo metodo sicuro e non invasivo per il trattamento del cancro profondo. Guidato dal Professore Associato Zhang Yong, la squadra ha finora, dimostrato che la loro tecnologia potrebbe inibire la crescita del tumore e controllare l'espressione genica nei topi. Questo è il primo al mondo per l'uso di nanoparticelle per la terapia fotodinamica non invasiva del cancro profondo.

I risultati del team sono stati pubblicati online in Medicina della natura di lunedi, 17 settembre 2012.

Il team ha scoperto un modo per controllare l'espressione genica utilizzando nanoparticelle in grado di convertire la luce del vicino infrarosso (NIR) in luce visibile o UV. Queste nanoparticelle possono essere introdotte nei siti bersaglio del paziente, per fare il loro buon lavoro.

I geni rilasciano determinate proteine ​​nel nostro corpo per garantire che i nostri "macchinari" interni funzionino bene e rimaniamo sani. Però, A volte, il processo può andare storto e causare il malfunzionamento del nostro corpo, portando a varie malattie. Ma i medici possono rimediare manipolando il processo del gene
espressione utilizzando la luce UV. Però, La luce UV può causare più danni che benefici.

Assoc Prof Zhang, il capo squadra, disse:"NIR, oltre ad essere atossico, è anche in grado di penetrare più in profondità nei nostri tessuti. Quando il NIR raggiunge i punti desiderati nel corpo del paziente, le nanoparticelle che abbiamo inventato, sono in grado di riconvertire il NIR in luce UV (up-conversion) per attivare efficacemente i geni nel modo desiderato - controllando la quantità di proteine ​​espresse ogni volta, quando questo dovrebbe avvenire, così come per quanto tempo dovrebbe durare."

I risultati di questo studio sono stati precedentemente pubblicati in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze nel maggio 2012.

Poiché le nanoparticelle di conversione possono essere utilizzate anche per produrre luce visibile, il team ha esteso la sua applicazione ad altre terapie basate sulla luce. La terapia della luce convenzionale per il trattamento dei tumori utilizza la luce visibile per attivare farmaci fotosensibili che possono uccidere le cellule tumorali. Però, tale luce visibile non è abbastanza penetrante per raggiungere i tumori profondi. Il metodo del team di impiegare il NIR è in grado di penetrare molto più in profondità. I risultati del team sono stati appena pubblicati online su Nature Medicine.

Il loro nuovo uso di nanoparticelle ha fatto notizia nel 2010. Rivestito con silice mesoporosa, ciascuna di queste particelle ha il compito di condurre una "conversione". Il loro articolo "Multicolour Core Shell-Structured Up-conversion Fluorescent Nanoparticles" è stato pubblicato su Advanced Materials nel dicembre 2008. È stato uno degli articoli più citati per la sua rilevanza nella scienza di oggi.

"Utilizzando le nostre nanoparticelle, i farmaci possono essere attivati ​​dalla luce NIR che è sicura. La luce è anche in grado di penetrare più in profondità nei tessuti per curare le cellule malate, ", ha affermato il prof Zhang dell'Assoc.

Coautore del documento, Il dottorando Muthu Kumara Gnananasammandhan ha aggiunto che ciò che hanno sviluppato è una piattaforma tecnologica che può essere personalizzata per un'ampia gamma di applicazioni. Per esempio, oltre alla terapia fotodinamica, la loro innovazione può essere utilizzata anche per il bioimaging in cui le nanoparticelle possono essere attaccate a biomarcatori, che poi si attaccherà alle cellule cancerose, consentendo una migliore rappresentazione dei tumori e delle cellule cancerose.

Il team di sei membri comprende ricercatori delle facoltà di Ingegneria e Scienze, così come la NUS Yong Loo Lin School of Medicine.

Il team è attualmente in collaborazione con i ricercatori del National Cancer Center di Singapore per portare avanti un progetto finanziato dall'Agenzia per la scienza, Tecnologia e ricerca (A*STAR) che valuterà la sicurezza e l'efficacia della tecnologia per aprire la strada a sperimentazioni cliniche pilota in futuro.