(Phys.org)—Uno dei motivi principali per cui le nanoparticelle possono aumentare l'efficacia di un farmaco antitumorale diminuendo la sua tossicità è che sono in grado di accumularsi nei siti cancerosi del corpo attraverso i vasi sanguigni che perdono in modo anomalo che circondano la maggior parte dei tumori solidi. Sebbene il fenomeno della permeabilità e della ritenzione potenziata (EPR) sia efficace, è inefficiente e la stragrande maggioranza di una dose iniettata di farmaco intrappolato da nanoparticelle viene espulsa dal corpo senza mai raggiungere il bersaglio previsto. Ora, però, un team di ricercatori del National Cancer Institute (NCI) ha trovato un modo per migliorare notevolmente l'effetto EPR e aumentare l'accumulo di nanoparticelle nei tumori di oltre 20 volte.
Hisataka Kobayashi e i suoi colleghi del Centro per la ricerca sul cancro dell'NCI hanno impiegato una tecnica che chiamano fotoimmunoterapia, che utilizza un anticorpo legato a un composto fotosensibile o fotosensibilizzante, per aumentare la permeabilità dei vasi sanguigni associati al tumore. La risultante permeabilità e ritenzione super potenziate (SUPR) non solo ha aumentato la quantità di nanoparticelle caricate con il farmaco che si sono accumulate nei tumori sensibilizzati, ma soprattutto, ha ridotto significativamente le dimensioni dei tumori trattati. Gli investigatori riportano il loro lavoro sul giornale ACS Nano .
Per creare il loro agente di foto-immunoterapia, il team NCI ha collegato un anticorpo monoclonale approvato dalla FDA, panitumumab, che prende di mira la variante del recettore EGFR, ErbB1, che è sovraespresso su alcuni tumori solidi a un agente fotosensibilizzante noto come IR700. Un giorno dopo aver iniettato questo agente in topi portatori di tumore, gli investigatori hanno usato una singola dose di luce nel vicino infrarosso per attivare l'agente. Hanno quindi iniettato panitumumab con un'etichetta fluorescente che poteva essere visualizzata e hanno scoperto che l'anticorpo si accumulava rapidamente solo nei tumori che erano stati sensibilizzati dall'irradiazione e non in quelli che non erano stati sensibilizzati.
Esperimenti successivi hanno mostrato che il fotosensibilizzatore legato all'anticorpo irradiato danneggia il primo strato di cellule tumorali che si trova vicino ai vasi sanguigni che perdono. Quando queste cellule sono danneggiate, cambia la pressione intorno ai vasi sanguigni, facendoli espandere, che ne aumenta la permeabilità. I ricercatori hanno dimostrato che l'effetto SUPR aumenta la permeabilità di questi vasi sanguigni a particelle grandi fino a 200 nanometri.
In una serie finale di esperimenti, i ricercatori hanno quindi somministrato daunorubicina incapsulata in liposomi disponibile in commercio un'ora dopo l'irradiazione. Trenta giorni dopo il trattamento di 10 animali, sette dei topi erano ancora vivi, rispetto a un solo animale che è stato trattato con la sola daunorubicina liposomiale.
Questo lavoro è dettagliato in un documento intitolato, "Effetti di permeabilità e ritenzione notevolmente migliorati indotti dalla foto-immunoterapia dei tumori". Un abstract di questo articolo è disponibile sul sito web della rivista.
