Ricercatori del Polytechnique Montreal, L'Université de Montréal e la McGill University hanno appena raggiunto una svolta spettacolare nella ricerca sul cancro. Hanno sviluppato nuovi agenti nanorobotici in grado di navigare attraverso il flusso sanguigno per somministrare un farmaco con precisione mirando specificamente alle cellule cancerose attive dei tumori. Questo modo di iniettare farmaci garantisce il targeting ottimale di un tumore ed evita di compromettere l'integrità degli organi e dei tessuti sani circostanti. Di conseguenza, il dosaggio di farmaci altamente tossici per l'organismo umano potrebbe essere notevolmente ridotto.

Questa scoperta scientifica è stata appena pubblicata sulla prestigiosa rivista Nanotecnologia della natura in un articolo intitolato "I batteri magneto-aerotattici rilasciano nanoliposomi contenenti farmaci nelle regioni ipossiche del tumore". L'articolo prende atto dei risultati della ricerca condotta sui topi, a cui sono stati somministrati con successo agenti nanorobotici nei tumori del colon-retto.

"Queste legioni di agenti nanorobotici erano in realtà composte da più di 100 milioni di batteri flagellati - e quindi semoventi - e caricati con farmaci che si muovevano seguendo il percorso più diretto tra il punto di iniezione del farmaco e l'area del corpo da curare, " spiega il professor Sylvain Martel, titolare della Canada Research Chair in Medical Nanorobotics e Direttore del Polytechnique Montréal Nanorobotics Laboratory, che guida il lavoro del gruppo di ricerca. "La forza propulsiva del farmaco era sufficiente per viaggiare in modo efficiente ed entrare in profondità all'interno dei tumori".

Quando entrano in un tumore, gli agenti nanorobotici possono rilevare in modo del tutto autonomo le aree tumorali impoverite di ossigeno, note come zone ipossiche, e consegnare loro il farmaco. Questa zona ipossica è creata dal consumo sostanziale di ossigeno da parte delle cellule tumorali rapidamente proliferanti. Le zone ipossiche sono note per essere resistenti alla maggior parte delle terapie, compresa la radioterapia.

Ma ottenere l'accesso ai tumori prendendo percorsi minuti come un globulo rosso e attraversando complessi microambienti fisiologici non è privo di sfide. Quindi il professor Martel e il suo team hanno usato la nanotecnologia per farlo.

Batteri con bussola

Per muoversi, i batteri utilizzati dal team del professor Martel si basano su due sistemi naturali. Una sorta di bussola creata dalla sintesi di una catena di nanoparticelle magnetiche permette loro di muoversi nella direzione di un campo magnetico, mentre un sensore che misura la concentrazione di ossigeno consente loro di raggiungere e rimanere nelle regioni attive del tumore. Sfruttando questi due sistemi di trasporto ed esponendo i batteri a un campo magnetico controllato dal computer, i ricercatori hanno dimostrato che questi batteri potrebbero replicare perfettamente i nanorobot artificiali del futuro progettati per questo tipo di compito.

"Questo uso innovativo dei nanotrasportatori avrà un impatto non solo sulla creazione di concetti ingegneristici più avanzati e metodi di intervento originali, ma spalanca anche la porta alla sintesi di nuovi veicoli per scopi terapeutici, agenti di imaging e diagnostici, " aggiunge il professor Martel. "Chemioterapia, che è così tossico per l'intero corpo umano, potrebbe utilizzare questi nanorobot naturali per spostare i farmaci direttamente nell'area mirata, eliminando gli effetti collaterali dannosi e aumentando allo stesso tempo la sua efficacia terapeutica".