I fisici dell'Università di York hanno condotto una nuova ricerca su come funziona l'effetto riscaldante di un trattamento sperimentale del cancro.

L'ipertermia magnetica è vista come un approccio interessante per il trattamento di alcuni tumori in quanto non ha effetti collaterali noti rispetto alle terapie più convenzionali come la chemioterapia. È particolarmente indicato per il trattamento del cancro alla prostata e dei tumori cerebrali. Però, fino ad ora non c'è stata una chiara comprensione teorica di come funzioni effettivamente.

Il trattamento mediante ipertermia magnetica comporta l'iniezione di nanoparticelle magnetiche direttamente in un tumore, quindi il posizionamento del paziente in una macchina che produce un campo magnetico alternato. Le nanoparticelle oscillano e il calore viene prodotto all'interno del tessuto tumorale. Quando la temperatura supera i 42°C le cellule iniziano a morire. È stato dimostrato che questo processo di riscaldamento riduce le dimensioni del tumore.

Lo studio, dai ricercatori del Dipartimento di Fisica e Liquidi Research Ltd dell'Università di York, di Bangor, Galles del nord, hanno mostrato che la quantità di calore generata dalle nanoparticelle magnetiche può essere compresa quando le distribuzioni dimensionali sia fisiche che idrodinamiche per i campioni sono note con elevata precisione.

I risultati dello studio sono pubblicati nel Journal of Physics D:Fisica Applicata come una comunicazione veloce.

L'autore principale Dr Gonzalo Vallejo-Fernandez, dal Dipartimento di Fisica di York, ha dichiarato:"Mentre gli studi clinici hanno dimostrato il potenziale delle nanoparticelle magnetiche per il trattamento del cancro, i meccanismi con cui viene generato il calore non sono stati completamente compresi. Questa comprensione è fondamentale per produrre particelle con proprietà ottimizzate per applicazioni specifiche a dosi minime".

In precedenza era impossibile prevedere il calore generato poiché erano coinvolti diversi meccanismi. Il nuovo lavoro ha identificato e quantificato i meccanismi in modo che il lavoro possa ora iniziare a determinare il dosaggio richiesto per un trattamento efficace.

Il dottor Vallejo-Fernandez ha dichiarato:"Attraverso il nostro studio abbiamo prodotto la prima valutazione completa di come funziona l'effetto del riscaldamento nell'ipertermia magnetica. Siamo ora in una posizione in cui possiamo fare ulteriore lavoro per calcolare con precisione la dose di nanoparticelle magnetiche e la lunghezza di trattamento richiesto."

Per lo studio, i ricercatori hanno utilizzato nanoparticelle magnetiche prodotte con una nuova tecnica di Liquids Research Ltd, che è stato sviluppato nell'ambito del progetto UE MULTIFUN (Multifunctional Nanotechnology for Selective Detection and Treatment of Cancer). Le nanoparticelle sono di dimensioni molto uniformi e ben separate, che ha permesso di eseguire esperimenti dettagliati che hanno ampiamente confermato l'accuratezza dei calcoli.

Dottor Vijay Patel, Direttore di Liquids Research Ltd, ha dichiarato:"Lo sviluppo di questa nuova teoria ha coinciso con il nostro lavoro sul nuovo processo per fabbricare le nanoparticelle che ci ha consentito di 'progettare' particelle quasi ideali per questa applicazione".