Quando il cancro si diffonde da una parte all'altra del corpo, diventa ancora più mortale. Si muove furtivamente e può passare inosservato per mesi o anni. Ma una nuova tecnologia che utilizza "nano-flare" ha il potenziale per catturare questi in agguato, cellule tumorali mobilitate precocemente. Oggi, gli scienziati hanno presentato gli ultimi progressi nella tecnologia dei nanoflare applicati al rilevamento delle cellule metastatiche del cancro al seno.

Il rapporto è stato uno di più di 10, 000 al 247th National Meeting &Exposition dell'American Chemical Society (ACS).

"Abbiamo preso forse la molecola più importante del mondo, DNA, lo ha riorganizzato in una forma sferica e lo ha modificato per rilevare molecole specifiche all'interno delle cellule. Queste strutture entrano naturalmente nelle cellule e si illuminano quando rilevano molecole che causano malattie, "ha detto Chad Mirkin, dottorato di ricerca, che sta collaborando con C. Shad Thaxton, M.D., dottorato di ricerca, per sviluppare la nuova tecnologia. "Stiamo vedendo se possiamo usare i nano-flare per creare un nuovo tipo di diagnostica per il cancro al seno, e i primi risultati sono notevoli. I nano-flare potrebbero cambiare completamente e radicalmente il modo in cui diagnostichiamo il cancro al seno".

Prima è meglio quando si tratta di rilevare il cancro, ma a volte, nel momento in cui un paziente nota i sintomi e visita un medico, il primo tumore si è già diffuso dalla sua posizione originale nel corpo a un altro. Ha subito "metastasi, " uno stato che causa molti decessi legati al cancro. Il cancro ha tolto la vita a più di 8 milioni di persone in tutto il mondo nel 2012.

Per contrarre il cancro al seno, e possibilmente altri tipi di cancro, prima, i gruppi di ricerca si sono basati sul programma in corso di Mirkin, iniziato negli anni '90 con l'invenzione degli "acidi nucleici sferici" (SNA). Gli SNA sono generalmente costituiti da un nucleo di nanoparticelle d'oro ricoperto di brevi filamenti di DNA.

"Pensavamo che se potessimo far entrare grandi quantità di acidi nucleici all'interno delle cellule, potremmo manipolare e misurare le cose all'interno delle cellule, " disse Mirkin, della Northwestern University. "La maggior parte delle persone ha detto che stavamo sprecando il nostro tempo, ma poi per curiosità mettiamo queste particelle in coltura cellulare. Non solo abbiamo scoperto che entrano, sono entrati meglio di qualsiasi materiale conosciuto dall'uomo."

Sfruttando la loro capacità di entrare facilmente nelle cellule, Il gruppo di Mirkin ha deciso di trasformare gli SNA in uno strumento diagnostico:il nano-flare. Recentemente, lui e Thaxton hanno progettato queste particelle, che entrano nelle cellule sane e non sane circolanti nei campioni di sangue, ma si accendono solo all'interno delle cellule del cancro al seno.

"I nano-flare possono rilevare solo poche cellule cancerose in un mare di cellule sane, " Ha detto Mirkin. "Questo è importante perché quando il cancro si diffonde, solo poche cellule possono staccarsi dal tumore originale ed entrare nel flusso sanguigno. Un ulteriore vantaggio di queste particelle è che gli scienziati potrebbero essere in grado di campionare le cellule cancerose vive e capire a quali terapie potrebbero rispondere".

I gruppi hanno testato con successo la capacità dei nano-flares di identificare le cellule metastatiche del cancro al seno in campioni di sangue di animali e stanno attualmente sperimentando con campioni umani.

"Se il lavoro va a buon fine, un test diagnostico commerciale potrebbe essere disponibile nel prossimo futuro, "Ha detto Thaxton.

Oltre alla diagnostica, si scopre che i nano-flare possono essere usati per eseguire altri compiti unici e preziosi.

"I nano-flare rappresentano l'unico modo per misurare il contenuto genetico nelle cellule vive, " ha detto Mirkin. Questo tipo di osservazione in tempo reale potrebbe essere utile in molte aree di ricerca e potrebbe portare a progressi clinici. Ad esempio, usando nano-flare, gli scienziati possono vedere come i farmaci prendono di mira diversi geni. Questo li aiuterebbe a sviluppare trattamenti migliori. Una società, Millipore, ha già commercializzato le particelle per l'uso nei laboratori di ricerca con il nome SmartFlaresTM e offre più di 1, 200 varianti.