Un team internazionale in cui è coinvolto un ricercatore dell'UPM ha dimostrato che è possibile distruggere meccanicamente le cellule cancerose ruotando le nanoparticelle magnetiche ad esse attaccate in aggregati allungati.

Il lavoro del progetto guidato dal professor Yu Cheng della Tongji University (Shanghai, Cina) con la partecipazione dell'Universidad Politécnica de Madrid (UPM) e di altre istituzioni di vari paesi ha dimostrato in vitro che è possibile indurre con altissima efficacia la morte delle cellule tumorali grazie alla forza prodotta dal movimento di aggregati di nanoparticelle magnetiche . Questo nuovo studio, pubblicato in Teranostica , combina i vantaggi della dimensione nanometrica delle singole particelle e la dimensione maggiore degli aggregati per produrre una maggiore forza necessaria per indurre la morte cellulare.

A causa delle loro proprietà singolari, scienziati hanno ricercato applicazioni terapeutiche utilizzando nanoparticelle magnetiche, soprattutto per i sistemi di somministrazione di farmaci e trattamenti per l'ipertermia per i tumori. Nel nuovo studio, le particelle aumentano la loro temperatura se sottoposte ad un campo magnetico che raggiunge valori tali da produrre la morte delle cellule cancerose.

Esistono altri studi che hanno sviluppato applicazioni per ridurre il rischio di infezioni su impianti e protesi e favorire la crescita dei tessuti. L'obiettivo di questo studio era la produzione di forze sufficientemente elevate da condurre alla distruzione meccanica delle cellule cancerose.

La tecnica della funzionalizzazione consente ai ricercatori di modificare la superficie delle nanoparticelle rivestendole con molecole specifiche per unire determinati tipi di cellule. In caso di trattamento del cancro, le nanoparticelle sono ricoperte da molecole che uniscono specificamente proteine ​​che sono espresse prevalentemente nelle cellule cancerose e non nelle cellule sane.

Questa ricerca ha utilizzato questo metodo per trattare le cellule tumorali in vitro. È stato dimostrato che le cellule internalizzano le nanoparticelle funzionalizzate, principalmente nei lisosomi, che sono piccoli organelli cellulari. L'applicazione di un campo magnetico esterno relativamente basso porta alla formazione di aggregati di nanoparticelle allungati.

Finalmente, sotto un campo magnetico rotante a bassa frequenza, i ricercatori hanno ottenuto il movimento di aggregati di nanoparticelle che producono forze sufficientemente elevate da rompere la membrana dei lisosomi e la membrana cellulare, inducendo la morte delle cellule tumorali con un'efficacia molto elevata.

Lavori precedenti avevano utilizzato singole nanoparticelle o particelle di dimensioni micrometriche (mille volte più grandi delle nanoparticelle) per danneggiare meccanicamente le cellule tumorali. Secondo il ricercatore Gustavo Plaza, questo nuovo studio combina le proprietà della scala nanometrica per raggiungere le cellule cancerose e la maggiore dimensione degli aggregati per produrre forze più elevate.