La combinazione di calore, i farmaci chemioterapici e un sistema di somministrazione innovativo basato sulla nanotecnologia possono migliorare significativamente il trattamento del cancro ovarico riducendo gli effetti collaterali dei farmaci tossici, i ricercatori dell'Oregon State University riferiscono in un nuovo studio.

Le scoperte, finora fatto solo in un ambiente di laboratorio, mostrare che questo doppio pugno di lieve ipertermia e chemioterapia può uccidere il 95 percento delle cellule del cancro ovarico, e gli scienziati dicono che si aspettano di migliorare questi risultati nella ricerca continua.

Il lavoro è importante, dicono, perché il cancro ovarico – una delle principali cause di morte per cancro nelle donne – sviluppa spesso resistenza ai farmaci chemioterapici se ritorna dopo una remissione iniziale. Uccide più di 150, 000 donne in tutto il mondo ogni anno.

"Il cancro ovarico viene raramente rilevato precocemente, e per questo motivo la chemioterapia è spesso necessaria in aggiunta alla chirurgia, " disse Oleh Taratula, un assistente professore presso l'OSU College of Pharmacy. "È essenziale che la chemioterapia sia il più efficace possibile la prima volta che viene utilizzata, e crediamo che questo nuovo approccio dovrebbe aiutare in questo".

È noto che le temperature elevate possono aiutare a uccidere le cellule tumorali, ma riscaldare solo le cellule cancerose è problematico. Il nuovo sistema incorpora l'uso di nanoparticelle di ossido di ferro che possono essere rivestite con un farmaco antitumorale e quindi riscaldate una volta che sono state incorporate nella cellula tumorale.

Sono state inoltre sviluppate altre funzionalità per ottimizzare il nuovo sistema, in un'insolita collaborazione tra ingegneri, esperti di scienza dei materiali e ricercatori farmaceutici.

Viene utilizzato un peptide che aiuta a guidare la nanoparticella specificamente verso le cellule tumorali, e la nanoparticella è della dimensione giusta, né troppo grande né troppo piccola, quindi il sistema immunitario non la rifiuterà. Uno speciale rivestimento in glicole polietilenico aumenta ulteriormente l'effetto "invisibile" delle nanoparticelle e impedisce loro di aggregarsi. E l'interazione tra il farmaco antitumorale e un polimero sulle nanoparticelle si indebolisce nell'ambiente acido delle cellule tumorali, favorendo il rilascio del farmaco nel posto giusto.

"L'ipertermia, o riscaldamento delle celle, avviene sottoponendo le nanoparticelle magnetiche ad un oscillante, o campo magnetico alternato, " disse Pallavi Dhagat, professore associato presso la OSU School of Electrical Engineering and Computer Science, e coautore dello studio. "Le nanoparticelle assorbono energia dal campo oscillante e si riscaldano".

Il risultato, nei test di laboratorio con cellule di cancro ovarico, era che una modesta dose del farmaco chemioterapico, combinato con il riscaldamento delle celle a circa 104 gradi, ha ucciso quasi tutte le cellule ed è stato molto più efficace di quanto il farmaco o il trattamento termico sarebbero stati da soli.

doxorubicina, il farmaco contro il cancro, da solo al livello utilizzato in questi esperimenti lascerebbe in vita circa il 70 per cento delle cellule cancerose. Con il nuovo approccio, solo il 5% era ancora vitale.

L'opera è stata pubblicata su Giornale Internazionale di Farmaceutica , come collaborazione di ricercatori dell'OSU College of Pharmacy, Università di Ingegneria, e Ocean NanoTech di Springdale, Ark. È stato sostenuto dalla Medical Research Foundation dell'Oregon, la Fondazione PhRMA e l'OSU College of Pharmacy.

"Sono molto entusiasta di questo sistema di consegna, " disse Taratula. "Il cancro è sempre difficile da curare, e questo dovrebbe consentirci di utilizzare livelli inferiori dei farmaci chemioterapici tossici, ridurre al minimo gli effetti collaterali e lo sviluppo della resistenza ai farmaci, e ancora migliorare l'efficacia del trattamento. Non stiamo cercando di uccidere la cellula con il calore, ma usandolo per migliorare la funzione del farmaco."

Le particelle di ossido di ferro erano state usate in precedenza in alcuni trattamenti medici, ricercatori hanno detto, ma non con il sistema completo sviluppato all'OSU. test sugli animali, e infine prove umane, sarà necessario prima che il nuovo sistema sia disponibile per l'uso.

Sistemi di somministrazione di farmaci come questo possono essere successivamente applicati ad altre forme di cancro, come il cancro alla prostata o al pancreas, per contribuire a migliorare l'efficacia della chemioterapia in tali condizioni, disse Taratula.