I ricercatori dell'Università dell'Illinois stanno inviando minuscole nanoparticelle cariche di farmaci in una missione per cercare e distruggere le cellule staminali del cancro, le cellule sfuggenti e rare che possono causare la ricomparsa del cancro anche quando sono trascorsi anni da quando il tumore iniziale è stato trattato.

In uno studio condotto da Dipanjan Pan, un professore di bioingegneria dell'Illinois, i ricercatori hanno progettato nanoparticelle che si legano specificamente a una proteina che segna la superficie delle cellule staminali del cancro al seno. Incapsulato nelle particelle è il farmaco niclosamide - un farmaco comunemente prescritto in tutto il mondo per trattare le infezioni da tenia, ma nelle cellule staminali del cancro disattiva i percorsi genici chiave che conferiscono alle cellule le proprietà staminali che consentono loro di crescere e diffondersi.

"È fondamentale somministrare trattamenti per tumori già sviluppati; tuttavia, la sopravvivenza a lungo termine e il non permettergli di tornare sono ugualmente importanti, " ha detto Pan. "Vogliamo distruggere le cellule che sono nascoste nel tessuto e causare il ritorno del cancro o la diffusione ad altre parti del corpo".

Le cellule staminali del cancro rappresentano una piccola frazione di cellule in un tumore, ma ne bastano uno o due per seminare un nuovo tumore, disse Pan. La sfida per medici e ricercatori non è solo trovare queste cellule, ma trattandoli. Il gruppo di Pan ha creato nanoparticelle che prendono di mira una proteina chiamata CD44, che appare solo sulla superficie delle cellule staminali tumorali, e li hanno testati sui tumori del cancro al seno in colture cellulari e su topi vivi.

"Li chiamo 'nanoparticelle abilitate per GPS, ' perché cercano solo le cellule che hanno proprietà di cellule staminali del cancro. Quindi si attaccano alle cellule e rilasciano il farmaco, " disse Pan, anche membro di facoltà del Carle Illinois College of Medicine e del Beckman Institute for Advanced Science and Technology. "Al meglio delle nostre conoscenze, questa è la prima dimostrazione della fornitura di una terapia mirata alle cellule staminali del cancro con una nanoparticella".

I ricercatori hanno utilizzato le nanoparticelle per fornire niclosamide, che si trova nell'elenco dei medicinali essenziali dell'Organizzazione mondiale della sanità, un indice dei farmaci più sicuri ed efficaci al mondo. Il gruppo di Pan aveva precedentemente scoperto che la niclosamide agisce su un particolare percorso di regolazione genica nelle cellule staminali del cancro.

Nel nuovo studio pubblicato sulla rivista Terapia del cancro molecolare , le cellule staminali del cancro hanno perso le loro proprietà staminali dopo il trattamento con le nanoparticelle mirate contenenti niclosamide, rendendoli meno capaci di causare la recidiva o la metastasi del cancro. I ricercatori hanno anche visto una significativa diminuzione della crescita complessiva delle cellule tumorali, sia nelle colture cellulari che nei topi.

Utilizzando un farmaco già approvato e nanoparticelle facili da produrre, Pan spera che questo sistema possa diventare un trattamento accessibile ed economico per prevenire la recidiva del cancro nei pazienti

"Abbiamo usato di proposito un farmaco estremamente economico. È generico e possiamo produrlo in serie su larga scala, " ha detto Pan. "Le nanoparticelle sono un polimero che possiamo produrre su larga scala - è altamente definito e coerente, quindi sappiamo esattamente cosa stiamo offrendo. Il resto del processo è solo autoassemblaggio".

"Questo lavoro è importante anche per i futuri ricercatori che lavorano nel campo delle cellule staminali del cancro, " ha detto il ricercatore post-dottorato Santosh Misra, il primo autore dello studio. "Abbiamo descritto e confermato le proteine ​​e i geni responsabili dei processi vitali in queste cellule, e questo sta aprendo nuove strade per realizzare terapie migliori".

I ricercatori stanno lavorando per creare una terapia combinata in grado di fornire farmaci per il cancro primario, come le chemioterapie tradizionali, così come agenti mirati che possono trattare le cellule staminali del cancro. Stanno anche testando il sistema di somministrazione di farmaci a nanoparticelle in modelli animali di grandi dimensioni per avvicinarlo alla clinica.