Un'illustrazione schematica della resistenza delle cellule staminali tumorali (CSC) alla sola crioablazione e alla sua combinazione con doxorubicina libera (fDOX) e doxorubicina incapsulata con nanoparticelle (nDOX). La crioablazione può distruggere la maggior parte delle cellule tumorali mentre le CSC rimanenti riavvieranno la crescita del tumore e ne conseguirà la ricaduta del tumore. La combinazione di crioablazione e fDOX non è abbastanza efficace per distruggere tutte le CSC né per prevenire la recidiva del tumore. In contrasto, la crioablazione combinata con nDOX può uccidere efficacemente tutte le CSC, con conseguente eliminazione del cancro perché le cellule tumorali non staminali non potrebbero creare l'eterogeneità (ad esempio, cellule cancerogene, fibroblasti, e cellule endoteliali) nel tumore per sostenerne la crescita. Credito:Wei Rao, Adriano Bellotti, Peter J. Littrup, Jianhua Yu, Xiongbin Lu, Xiaoming He
La combinazione di chemioterapia e crioablazione basata su nanofarmaci fornisce una strategia efficace per eliminare le cellule staminali tumorali (CSC) alla radice della resistenza al cancro e delle metastasi, che contribuirà a migliorare la sicurezza e l'efficacia del trattamento dei tumori maligni refrattari alle terapie convenzionali.
La crioablazione (chiamata anche criochirurgia o crioterapia) è un metodo basato sull'energia, tecnica chirurgica minimamente invasiva che è stata studiata per trattare una varietà di malattie tra cui il cancro, che viene fatto congelando il tessuto malato a una temperatura inferiore allo zero per indurre danni irreversibili. È particolarmente attraente per la lotta contro il cancro al seno grazie al suo eccellente risultato cosmetico per preservare l'organo con la formazione di cicatrici impercettibili sulla pelle. Però, la sola crioablazione ha un'efficacia limitata nell'eradicazione delle cellule staminali tumorali (CSC), che può portare a recidiva del cancro e/o metastasi dopo l'operazione. Un team di ricercatori del Dipartimento di Ingegneria Biomedica e Comprehensive Cancer Center della Ohio State University ha introdotto una strategia innovativa combinando la crioablazione con la chemioterapia medicata con nanoparticelle e ha dimostrato che la terapia combinata può aumentare significativamente la distruzione delle CSC, con conseguente eliminazione di quasi tutte le CSC. Questa tecnologia fornisce un nuovo approccio per superare la resistenza ai farmaci delle CSC e migliorare la sicurezza e l'efficacia della crioablazione del cancro. Il rapporto appare nell'ultimo numero della rivista Tecnologia .
"Questa nuova terapia combinata di crioablazione e nanofarmaci è un significativo passo avanti nel miglioramento della sicurezza e dell'efficacia della lotta contro il cancro. Il nostro studio fornisce il primo resoconto della riduzione al minimo della recidiva del cancro distruggendo le cellule staminali del cancro nel campo della crioablazione per il cancro trattamento." disse Xiaoming He, dottorato di ricerca, della Ohio State University e autore senior di questo articolo. "È prezioso per facilitare le applicazioni cliniche della crioablazione eliminando la radice della resistenza al cancro - le cellule staminali del cancro".
"Le nanoparticelle utilizzate in questo studio sono state ottimizzate per un'efficace somministrazione di farmaci". disse Wei Rao, dottorato di ricerca, l'autore principale dell'articolo. Secondo i ricercatori, una dimensione ottimizzata del nanofarmaco facilita il suo assorbimento da parte delle cellule tumorali tramite endocitosi. Un nanofarmaco caricato positivamente ha un'elevata affinità elettrostatica con la membrana plasmatica cellulare caricata negativamente, che dovrebbe facilitare ulteriormente il suo assorbimento da parte delle cellule tumorali. Inoltre, i materiali sulle nanoparticelle hanno un'elevata affinità con il CD44 che è uno dei comuni complessi proteici sovraespressi sulle cellule staminali del cancro. Perciò, l'uso di nanofarmaci può aiutare a ottenere una biodisponibilità molto migliorata del farmaco antitumorale per le cellule staminali tumorali rispetto alla chemioterapia convenzionale che utilizza farmaci liberi. Questa caratteristica particolarmente interessante soddisfa la richiesta di somministrazione e terapia mirate e potrebbe ridurre al minimo la tossicità sistemica del farmaco. La sua combinazione con la crioablazione può aumentare significativamente la crioferita per garantire la completa distruzione di tutte le cellule staminali del cancro.
Attualmente, la ricerca sulla terapia combinata di crioablazione e nanofarmaci ha mostrato risultati promettenti utilizzando il modello di mammosfera 3D su microscala. La ricerca futura si concentrerà maggiormente sugli studi in vivo per monitorare la recidiva del tumore dopo il trattamento combinato e tradurre ulteriormente questa tecnologia nella clinica. Sebbene siano necessarie ulteriori ricerche per accertarne la sicurezza e l'efficacia, questo studio fornisce una nuova strategia di combinazione di crioablazione e nanofarmaci che dimostra un grande potenziale per eliminare il cancro dalla sua radice? le cellule staminali cancerose.
