Per i pazienti con tumori cerebrali maligni, la prognosi resta infausta. Con i trattamenti più aggressivi disponibili, di solito si prevede che i pazienti vivano solo circa 14 mesi dopo una diagnosi

Questo è perché, chemioterapia, la forma più comune di trattamento per il cancro, è particolarmente impegnativo per i pazienti con tumore al cervello. Il delicato organo del nostro cranio è protetto da una rete di vasi e tessuti chiamata barriera emato-encefalica che tiene fuori la maggior parte delle sostanze estranee. Per di più, i farmaci chemioterapici possono causare danni significativi al resto del corpo se non sono in grado di colpire il tumore in una dose farmacologicamente significativa.

Queste sfide hanno afflitto gli scienziati per anni, ma un team di ricercatori della Yale School of Medicine e della Beijing Normal University ha appena pubblicato uno studio rivoluzionario che descrive in dettaglio un nuovo metodo che offre una promessa di trattamento. La soluzione? Nanoparticelle.

Nanoparticelle, particelle che sono più piccole delle lunghezze d'onda della luce visibile e possono essere viste solo con un microscopio speciale, hanno il potenziale per passare attraverso la barriera emato-encefalica. Possono anche trasportare farmaci in aree mirate del corpo, riducendo gli effetti collaterali sul resto del corpo. Ma le precedenti nanoparticelle erano molto complesse e non molto efficienti nel penetrare nel cervello.

Questo documento più recente, pubblicato in Ingegneria biomedica della natura il 30 marzo, 2020, descrive una piccola nanoparticella di carbonio progettata dai due laboratori che potrebbe sia fornire farmaci chemioterapici attraverso la barriera emato-encefalica sia contrassegnare le cellule tumorali con fluorescenza nei topi. Cosa c'è di più, questa nanoparticella è incredibilmente semplice, costituita da un solo singolo composto.

"I problemi principali che abbiamo risolto sono migliorare l'efficienza di consegna e la specificità delle nanoparticelle, "dice Jiangbing Zhou, dottorato di ricerca, Professore Associato di Neurochirurgia e di Ingegneria Biomedica presso la Yale School of Medicine. "Abbiamo creato nanoparticelle come costruire un missile. Di solito c'è un GPS su ogni missile per guidarlo in una posizione specifica e siamo in grado di guidare le particelle a penetrare nel cervello e trovare i tumori".

Il targeting simile al GPS si verifica perché le nanoparticelle progettate per essere riconosciute da una molecola chiamata LAT1, che è presente nella barriera ematoencefalica e in molti tumori, ma non nella maggior parte degli altri organi normali. Di conseguenza, i farmaci chemioterapici possono essere caricati sui punti e colpire i tumori mentre colpiscono a malapena il resto del corpo. Le nanoparticelle entrano nel cervello perché sono state progettate per assomigliare agli amminoacidi, che sono ammessi oltre la barriera emato-encefalica come nutrienti.

Le nanoparticelle hanno implicazioni più ampie rispetto alla somministrazione di farmaci. Possono essere stimolati ad emettere una fluorescenza, che aiuta i chirurghi a localizzare il tumore da rimuovere con maggiore precisione.

Ancora, c'è una lunga strada da percorrere prima che questa ricerca possa essere applicata in un contesto clinico, dice il dottor Zhou. "Ci vuole molto tempo prima che la tecnologia possa essere tradotta in applicazioni cliniche, " dice. "Ma questa scoperta suggerisce una nuova direzione per lo sviluppo di nanoparticelle per la consegna di farmaci al cervello prendendo di mira le molecole LAT1".