Thomas Flaig, dottore, descrive l'uso di nanoparticelle d'oro, laser, anticorpi e bioluminescenza per colpire il cancro della vescica. Credito:University of Colorado Cancer Center
Uno studio del Cancer Center dell'Università del Colorado adotta un nuovo approccio per uccidere il cancro:perché non friggerlo nell'oblio con nanoparticelle d'oro vibranti? "Ma che mi dici dei maledetti laser?" potresti chiedere. Non preoccuparti. Ci sono i laser. E anche la bioluminescenza.
Fondamentalmente funziona così:un "anticorpo" è un agente del sistema immunitario che si attacca a un "antigene" - di solito gli anticorpi riconoscono gli antigeni su un virus o un batterio e si attaccano all'invasore per contrassegnarlo per la distruzione da parte di altre cellule immunitarie. In questo caso, I ricercatori del CU Cancer Center hanno progettato un anticorpo per riconoscere e legarsi a una proteina chiamata EGFR. I tumori della vescica, ma non le cellule sane, spesso si spalmano nell'EGFR. Altri ricercatori hanno agganciato molecole di chemioterapia ad anticorpi che riconoscono l'EGFR e hanno utilizzato questo sistema antigene-anticorpo per micro-mirare la somministrazione della chemioterapia. In questo caso, ricercatori hanno usato una chimica intelligente per attaccare le nanoparticelle d'oro agli anticorpi (perché, nanoparticelle d'oro).
Immagina:ora hai una cosa in due parti fatta da una nanoparticella d'oro attaccata a un anticorpo che cerca e si lega all'EGFR sulla superficie dei tumori della vescica. Se solo ci fosse un modo per maledire le nanoparticelle!
Oh, ma c'è. Si chiama risonanza plasmonica, che è un termine fisico per il processo che fa vibrare le nanoparticelle in determinate frequenze di luce. Puoi "sintonizzare" le nanoparticelle per sperimentare la risonanza plasmonica a una frequenza scelta. Questo è indubbiamente molto interessante, ma ciò che sta realmente accadendo è il trasferimento di energia dalla luce alla particella in un modo che crea calore, e molto in un'area molto piccola. In questo studio, i ricercatori hanno sintonizzato le loro nanoparticelle d'oro per sperimentare la risonanza plasmonica nella luce del vicino infrarosso, una lunghezza d'onda della luce che è generalmente sicura di per sé. Finalmente, quando hanno puntato la luce del vicino infrarosso di un laser sul coniugato nanoparticella-anticorpo, ha aggravato le nanoparticelle, che ha riscaldato e fritto il tessuto tumorale vicino come Han Solo con una pistola blaster pesante DL-44.
La valutazione dei risultati ha richiesto la bioluminescenza.
Questo perché i tumori del test erano piccole protuberanze sulle vesciche dei topi. Non sarebbe stato possibile misurarli a mano. Anziché, i tumori sono stati coltivati utilizzando cellule che esprimono l'enzima luciferasi, che li fa risplendere, come lucciole... Più una vescica di topo brillava, più il cancro era presente. E viceversa, meno brillava, più cancro era stato ucciso da nanoparticelle calde.
Lo studio ha confrontato topi a cui sono state iniettate nanoparticelle dirette da EGFR e luce laser con topi trattati solo con luce laser e ha scoperto che, infatti, i tumori nei topi con nanoparticelle d'oro mirate brillavano meno delle loro controparti nel gruppo di controllo. Infatti, questi tumori brillavano meno di prima del trattamento, implicando che la tecnica aveva rallentato con successo e persino invertito la crescita del tumore. Gli effetti collaterali sono stati minimi.
"Siamo molto incoraggiati da questi risultati, "dice Thomas Flaig, dottore, decano associato per la ricerca clinica presso la University of Colorado School of Medicine e Chief Clinical Research Officer di UCHealth.
Il progetto rappresenta una collaborazione a lungo termine tra Flaig e Won Park, dottorato di ricerca, il Professore N. Rex Sheppard nel Dipartimento di Elettrica, Ingegneria Informatica ed Energetica presso CU Boulder.
"È una delle grandi storie della collaborazione scientifica:Won era in una sorta di anno sabbatico qui nel campus e ci siamo seduti e abbiamo iniziato a parlare di idee sui nostri interessi comuni. Come potremmo portare i nanobarre a un tumore? La risposta è stata EGFR. Quale sito del cancro ci consentirebbe di fornire luce infrarossa? la vescica! E come sarebbe consegnarlo? Bene, nel cancro della vescica ci sono già luci sugli ambiti utilizzati nella pratica clinica che potrebbero fare il lavoro. È stata un'interessante esperienza di risoluzione dei problemi portare questa tecnica da un'idea futuristica a qualcosa che ora mostra una vera promessa nei modelli animali, " dice Flaig.
L'articolo intitolato "The Antineoplastic Activity of Photothermal Ablative Therapy with Targeted Gold Nanorods in an Orthotopic Urinary Bladder Cancer Model" è pubblicato online prima della stampa sulla rivista Cancro alla vescica .