I ricercatori dell'Università della Georgia stanno sviluppando una nuova tecnica di trattamento che utilizza le nanoparticelle per riprogrammare le cellule immunitarie in modo che siano in grado di riconoscere e attaccare il cancro. I risultati sono stati pubblicati di recente nella prima edizione online di ACS Nano .

Il corpo umano opera in uno stato costante di legge marziale. Il principale tra gli esecutori incaricati di mantenere l'ordine è il sistema immunitario, una rete complessa che cerca e distrugge le orde di batteri e virus invasori che minacciano la società organica mentre svolge il suo lavoro.

Il sistema immunitario è bravo nel suo lavoro, ma non è perfetto. La maggior parte delle cellule cancerose, Per esempio, sono in grado di evitare il rilevamento da parte del sistema immunitario perché assomigliano così tanto alle cellule normali, lasciando le cellule cancerose libere di moltiplicarsi e crescere in tumori potenzialmente letali mentre gli unici protettori del corpo rimangono inconsapevoli.

Shanta Dhar e i suoi colleghi stanno dando una spinta al sistema immunitario attraverso la loro ricerca.

"Ciò su cui stiamo lavorando è specificamente orientato al cancro al seno, " disse Dhar, il coautore dello studio e un assistente professore di chimica presso l'UGA Franklin College of Arts and Sciences. "Il nostro articolo riporta per la prima volta che possiamo stimolare il sistema immunitario contro le cellule del cancro al seno utilizzando nanoparticelle mirate ai mitocondri e luce utilizzando un nuovo percorso".

Nei loro esperimenti, Dhar e i suoi colleghi hanno esposto le cellule tumorali in una capsula di Petri a nanoparticelle appositamente progettate 1, 000 volte più sottile della larghezza di un capello umano. Le nanoparticelle invadono la cellula e penetrano nei mitocondri, gli organelli responsabili della produzione dell'energia di cui una cellula ha bisogno per crescere e replicarsi.

Hanno quindi attivato le nanoparticelle all'interno delle cellule tumorali esponendole a una luce laser a lunghezza d'onda lunga che penetra nei tessuti. Una volta attivato, le nanoparticelle interrompono i normali processi della cellula cancerosa, portando infine alla sua morte.

Le cellule cancerose morte sono state raccolte ed esposte alle cellule dendritiche, uno dei componenti fondamentali del sistema immunitario umano. Ciò che i ricercatori hanno visto è stato notevole.

"Siamo in grado di superare potenzialmente alcuni degli svantaggi tradizionali dell'immunoterapia con cellule dendritiche di oggi, " ha detto Sean Marrache, uno studente laureato nel laboratorio di Dhar. "Prendendo di mira le nanoparticelle ai mitocondri delle cellule tumorali ed esponendo le cellule dendritiche a queste cellule tumorali attivate, abbiamo scoperto che le cellule dendritiche producono un'alta concentrazione di segnali chimici che normalmente non producono, e questi segnali sono stati tradizionalmente parte integrante della produzione di una stimolazione immunitaria efficace".

Dhar ha aggiunto che le "cellule dendritiche hanno riconosciuto il cancro come qualcosa di estraneo e hanno iniziato a produrre alti livelli di interferone-gamma, che avvisa il resto del sistema immunitario di una presenza estranea e gli segnala di attaccare. Fondamentalmente abbiamo usato il cancro contro se stesso".

Avverte che i risultati sono preliminari, e l'approccio funziona solo con alcune forme di cancro al seno. Ma se i ricercatori possono perfezionare il processo, questa tecnologia potrebbe un giorno fungere da base per un nuovo vaccino contro il cancro utilizzato sia per prevenire che per curare le malattie.

"Speriamo in particolare che questa tecnica possa aiutare i pazienti con malattia metastatica avanzata che si è diffusa ad altre parti del corpo, " disse Dhar, che è anche membro dell'UGA Nanoscale Science and Engineering Center, Cancer Center e Centro per la scoperta dei farmaci.

Se il processo diventasse un trattamento, i medici potrebbero eseguire la biopsia di un tumore dal paziente e uccidere le cellule cancerose con nanoparticelle. Potrebbero quindi produrre cellule dendritiche attivate in grandi quantità in laboratorio in condizioni controllate prima che le cellule venissero iniettate nel paziente.

Una volta nel flusso sanguigno, le cellule appena attivate allerterebbero il sistema immunitario della presenza del cancro e lo distruggerebbero.

"Queste sono le cose che ora possiamo fare con la nanotecnologia, "Dhar ha detto. "Se possiamo perfezionare ulteriormente il processo, potremmo essere in grado di utilizzare tecniche simili anche contro altre forme di cancro".