Immagine di cellule cancerose (verde) che assorbono nanoparticelle marcate con fluorescenza (rosso), dimostrando la possibilità di una somministrazione più efficiente dei tradizionali farmaci antitumorali. Credito:Eric Song
Le nanoparticelle appiccicose che forniscono farmaci con precisione ai loro bersagli, e poi vi rimangono, potrebbero svolgere un ruolo cruciale nella lotta contro i tumori ovarici e uterini.
Un team di ricercatori di Yale ha scoperto che un trattamento che utilizza nanoparticelle bioadesive caricate con un potente farmaco chemioterapico si è dimostrato più efficace e meno tossico dei trattamenti convenzionali per il cancro ginecologico. I risultati del lavoro, guidato dal professor Mark Saltzman alla Yale School of Engineering and Applied Science e dal professor Alessandro Santin alla Yale School of Medicine, apparire il 19 settembre nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .
Le nanoparticelle vengono caricate con un farmaco noto come epotilone B (EB) e iniettate nello spazio peritoneale, il fluido della cavità addominale. L'EB è stato utilizzato negli studi clinici per colpire le cellule tumorali resistenti agli agenti chemioterapici convenzionali. Il farmaco si è dimostrato efficace in questi studi, ma gravi effetti collaterali causati dall'elevata tossicità del farmaco ne hanno impedito un ulteriore uso.
Il trattamento dei ricercatori dello Yale Cancer Center riduce significativamente la tossicità del farmaco racchiudendolo in una nanoparticella che rilascia gradualmente il farmaco in alta concentrazione nel sito del cancro. Il problema con le nanoparticelle convenzionali, anche se, è che vengono eliminati dalla regione di destinazione troppo rapidamente per avere un grande effetto a causa delle loro piccole dimensioni, nota gli scienziati.
"La sfida era trovare un modo per usare quel farmaco, che è molto efficace se riesci a tenerlo nel posto giusto per un periodo abbastanza lungo, "disse Saltzman, la Fondazione Goizueta Professore di Ingegneria Biomedica e Chimica.
A quello scopo, il team di Yale ha sviluppato nanoparticelle ricoperte di gruppi aldeidici, che aderisce chimicamente alle cellule mesoteliali nella cavità addominale quando viene iniettato nel peritoneo. Testato su topi con tumori umani in crescita nelle regioni addominali, le nanoparticelle bioadesive sono rimaste in sede per almeno 24 ore. Le nanoparticelle non adesive iniettate nei topi di controllo hanno iniziato a lasciare la cavità addominale dopo cinque minuti. Il sessanta percento dei topi che hanno ricevuto il trattamento con le nanoparticelle bioadesive è sopravvissuto per quattro mesi, un miglioramento significativo rispetto ai topi nei gruppi di controllo, dove il 10% o meno ha vissuto tanto a lungo.
Localizzando la consegna del farmaco, Santin ha detto, entrambi hanno diminuito la tossicità del farmaco e ne hanno aumentato l'efficacia. Questo trattamento potrebbe essere particolarmente utile per i pazienti con stadi avanzati di cancro ovarico e uterino, che è estremamente difficile da trattare a causa del modo in cui il cancro si diffonde nella regione peritoneale, Egli ha detto.
"Sono stati trattati con chirurgia e chemioterapia e ora sono resistenti a qualsiasi trattamento standard, e abbiamo dimostrato che questo agente può essere efficace, " disse Santin, professore di ostetricia, ginecologia, e scienze riproduttive, e capo del gruppo di ricerca del programma di oncologia ginecologica presso lo Smilow Cancer Hospital di Yale New Haven.
Per studi futuri, Saltzman ha detto, possono "sintonizzare" le proprietà delle nanoparticelle. Ad esempio, possono regolare l'adesività delle particelle, e quanto velocemente le particelle rilasciano i farmaci nel sito bersaglio.