I ricercatori dell'Oregon State University hanno sviluppato un nuovo modo per inserire selettivamente i composti nelle cellule tumorali - un sistema che aiuterà i chirurghi a identificare i tessuti maligni e quindi, in combinazione con la fototerapia, uccidere tutte le cellule tumorali rimanenti dopo che un tumore è stato rimosso.

È semplice come, "Se brilla, taglialo fuori." E se alcune cellule maligne rimangono, moriranno presto.

Le scoperte, pubblicato sulla rivista Nanoscala , hanno mostrato un notevole successo negli animali da laboratorio. Il concetto dovrebbe consentire una rimozione chirurgica più accurata dei tumori solidi e allo stesso tempo sradicare le cellule tumorali rimanenti. Nei test di laboratorio, ha completamente prevenuto la recidiva del cancro dopo la fototerapia.

Tecnologia come questa, gli scienziati hanno detto, potrebbe avere un futuro promettente nell'identificazione e nella rimozione chirurgica dei tumori maligni, oltre a utilizzare terapie con luce nel vicino infrarosso che possono uccidere le cellule tumorali rimanenti, sia riscaldandoli leggermente sia generando specie reattive dell'ossigeno che possono anche ucciderli.

"Questa è una specie di doppio attacco che potrebbe migliorare significativamente il successo degli interventi chirurgici sul cancro, " disse Oleh Taratula, un assistente professore presso l'OSU College of Pharmacy.

"Con questo approccio, le cellule cancerose e i tumori si illuminano letteralmente e diventano fluorescenti se esposti alla luce del vicino infrarosso, dare al chirurgo una guida precisa su cosa rimuovere, "Ha detto Taratula. "Quella stessa luce attiverà composti nelle cellule tumorali che uccideranno tutte le cellule maligne che rimangono. È un nuovo entusiasmante approccio per aiutare la chirurgia ad avere successo".

Il lavoro si basa sull'uso di un noto composto chiamato naftalocianina, che ha alcune proprietà insolite se esposto alla luce del vicino infrarosso. Può far brillare una cellula come guida per i chirurghi; riscaldare la cella per ucciderla; e producono specie reattive dell'ossigeno che possono anche ucciderlo. E regolando l'intensità della luce, l'azione del composto può essere controllata e ottimizzata per uccidere solo il tumore e le cellule cancerose. Questa ricerca è stata fatta con cellule di cancro ovarico.

Però, la naftalocianina non è solubile in acqua e tende anche ad ammassarsi, o aggregato, dentro il corpo, nel processo perde la sua capacità di far brillare le cellule e generare specie reattive dell'ossigeno. Ciò rende anche difficile o impossibile farsi strada attraverso il sistema circolatorio e stabilirsi solo nelle cellule tumorali.

Gli esperti OSU hanno superato questi problemi utilizzando uno speciale polimero solubile in acqua, chiamato dendrimero, che consente alla naftalocianina di nascondersi all'interno di una molecola che si attaccherà specificamente alle cellule tumorali, e non tessuto sano. Il dendrimero, una nanoparticella estremamente piccola, sfrutta alcune caratteristiche fisiche che hanno i vasi sanguigni che portano alle cellule tumorali, ma quelli sani no. Scivolerà facilmente in un tumore ma risparmierà in gran parte qualsiasi tessuto sano.

Una volta sul posto, ed esposta al tipo di luce necessaria, le cellule cancerose allora si illumineranno, creando una road map biologica da seguire per un chirurgo nell'identificare quali tessuti rimuovere e cosa lasciare. Allo stesso tempo, pochi minuti di questa esposizione alla luce attivano la naftalocianina per uccidere le cellule rimanenti.

Questo uno-due pugno di chirurgia e un non tossico, la fototerapia combinatoria mantiene una promessa significativa, disse Taratula. È molto diverso dalle chemioterapie e dalle radioterapie esistenti.

"Per molti tumori, la chirurgia è una prima scelta di trattamento, "Ha detto Taratula. "Nei prossimi anni potremmo avere uno strumento per rendere quell'intervento più preciso, efficace e completo di quanto non sia stato prima."

Prima di tentare test clinici sull'uomo, I ricercatori dell'OSU sperano di perfezionare il processo e poi collaborare con Shay Bracha, un assistente professore presso l'OSU College of Veterinary Medicine, per testarlo su cani vivi che hanno tumori maligni. La tecnica ha già avuto successo nei topi di laboratorio. Degno di nota, i ricercatori hanno detto, è che anche se la fototerapia stava distruggendo i loro tumori maligni, i topi non hanno mostrato effetti collaterali apparenti e gli animali non hanno perso peso.

Sistemi con tecnologia simile a questa sono in fase di sperimentazione anche da altri ricercatori, ma alcuni di essi richiedono diversi agenti di imaging e terapeutici, irradiazione ripetuta e due laser. Questo aumenta il costo, può ridurre l'efficacia e aumentare il rischio di effetti collaterali, I ricercatori dell'OSU hanno affermato nel loro rapporto.