Le nanoparticelle possono essere trovate negli alimenti trasformati (ad es. additivi alimentari), prodotti di consumo (ad es. creme solari) e persino in medicina. Mentre queste minuscole particelle potrebbero avere un grande potenziale non sfruttato e nuove nuove applicazioni, possono avere effetti collaterali indesiderati e dannosi, secondo un recente studio condotto da ricercatori della National University of Singapore (NUS).

Nello specifico, I ricercatori del NUS hanno scoperto che la nanomedicina del cancro, che sono progettati per uccidere le cellule tumorali, può accelerare le metastasi. Usando il cancro al seno come modello, hanno scoperto che le comuni nanoparticelle fatte di oro, diossido di titanio, l'argento e il biossido di silicio – e utilizzati anche nelle nanomedicine – ampliano il divario tra le cellule dei vasi sanguigni, rendendo più facile per altre cellule, come le cellule cancerose, entrare e uscire dai vasi sanguigni "che perdono".

Il fenomeno, chiamato 'nanomaterials duced endothelial leakiness' (NanoEL) dal team NUS, accelera il movimento delle cellule tumorali dal tumore primario e provoca anche la fuoriuscita delle cellule tumorali circolanti dalla circolazione sanguigna. Ciò si traduce nella creazione più rapida di un sito tumorale secondario più grande e avvia nuovi siti secondari precedentemente non accessibili alle cellule tumorali.

"Per un malato di cancro, l'implicazione diretta dei nostri risultati è che a lungo termine, esposizione preesistente a nanoparticelle, ad esempio attraverso prodotti di uso quotidiano o inquinanti ambientali - può accelerare la progressione del cancro, anche quando non viene somministrata la nanomedicina, ", ha spiegato il co-leader della ricerca, il Professore Associato David Leong del Dipartimento di Ingegneria Chimica e Biomolecolare della Facoltà di Ingegneria della NUS.

Ha aggiunto, "Le interazioni tra questi minuscoli nanomateriali e i sistemi biologici nel corpo devono essere prese in considerazione durante la progettazione e lo sviluppo della nanomedicina contro il cancro. È fondamentale garantire che il nanomateriale che fornisce il farmaco antitumorale non acceleri involontariamente anche la progressione del tumore. Man mano che si sviluppano nuove scoperte nella nanomedicina, dobbiamo comprendere contemporaneamente cosa fa sì che questi nanomateriali inneschino risultati imprevisti".

Lo studio, guidato congiuntamente dal Professore Associato Leong e dal Professore Associato Ho Han Kiat del Dipartimento di Farmacia della Facoltà di Scienze della NUS, è stato pubblicato su rivista scientifica Nanotecnologia della natura il 28 gennaio 2018.

Fortunatamente, la situazione non è disastrosa. I ricercatori del NUS stanno sfruttando l'effetto NanoEL per progettare terapie più efficaci. Per esempio, le nanoparticelle che inducono NanoEL possono essere potenzialmente utilizzate per aumentare la perdita dei vasi sanguigni, e, a sua volta, promuovere l'accesso di farmaci o riparare le cellule staminali ai tessuti malati che potrebbero non essere originariamente accessibili alla terapia.

Il Professore Associato Leong ha detto, "Attualmente stiamo esplorando l'uso dell'effetto NanoEL per distruggere i tumori immaturi quando ci sono pochi o nessun vaso sanguigno che perde per fornire farmaci antitumorali ai tumori. Dobbiamo percorrere questa linea sottile con molta attenzione e ottimizzare la durata alla quale i tumori sono esposti alle nanoparticelle. Ciò potrebbe consentire agli scienziati di individuare la fonte della malattia, prima che le cellule cancerose si diffondano e diventino un problema altamente refrattario".

Professore Associato Ho ha aggiunto, "Andare oltre il trattamento del cancro, questo fenomeno può essere sfruttato anche in altre condizioni dove un difetto di leakiness è una caratteristica fondamentale. Ad esempio, lesioni d'organo come la fibrosi epatica possono causare cicatrici eccessive, con conseguente perdita di perdite che riduce l'ingresso di scorte di nutrienti attraverso i vasi sanguigni. Entrambi i nostri gruppi di ricerca stanno ora cercando di sfruttare l'effetto NanoEL per ripristinare il flusso sanguigno previsto attraverso i tessuti cicatrizzati".