Negli ultimi 30 anni, i progressi nella diagnosi precoce e nel trattamento del cancro hanno contribuito a ridurre il tasso di mortalità complessivo di oltre il 30%. Il cancro al pancreas, tuttavia, è rimasto difficile da trattare. Solo 1 persona su 9 sopravvive cinque anni dopo la diagnosi, in parte perché questo tumore è protetto da fattori biologici che lo aiutano a resistere al trattamento.

Nella speranza di invertire la tendenza, i ricercatori dell'UCLA hanno sviluppato una tecnologia che fornisce una terapia combinata ai tumori del pancreas utilizzando particelle su nanoscala caricate con irinotecan, un farmaco chemioterapico approvato come parte di un regime farmacologico per il cancro del pancreas, e 3M-052, un farmaco sperimentale che possono aumentare l'attività immunitaria e aiutare a superare la resistenza dei tumori.

In uno studio recentemente pubblicato sulla rivista ACS Nano , il team di ricerca ha dimostrato che la combinazione somministrata contemporaneamente ha superato la somma delle sue parti in un modello murino di cancro al pancreas.

"Secondo me, invocare il sistema immunitario farà una grande differenza nel fornire un risultato terapeutico molto migliore per il cancro del pancreas", ha affermato l'autore corrispondente André Nel, illustre professore di medicina e direttore della ricerca presso il California NanoSystems Institute dell'UCLA. "Ecco dove spero che questa ricerca ci porti."

Il nanocarrier a doppio carico dei ricercatori è stato più efficace nel ridurre i tumori e prevenire le metastasi del cancro nei topi rispetto all'irinotecan senza un nanocarrier o ai nanocarrier che hanno fornito i due farmaci in modo indipendente. La terapia di combinazione ha anche attirato più cellule immunitarie che uccidono il cancro nei siti tumorali e ha mantenuto i livelli di farmaco nel sangue più a lungo. Non c'erano prove di effetti collaterali dannosi.

Oltre a bloccare la crescita delle cellule tumorali, l'irinotecan invia un segnale di pericolo alle cellule dendritiche del sistema immunitario; questi a loro volta mobilitano le cellule T killer, che viaggiano verso i siti tumorali e distruggono le cellule tumorali. Ma poiché le cellule dendritiche sono spesso funzionalmente compromesse nei pazienti con cancro del pancreas, 3M-052 fornisce ulteriore assistenza, aiutandoli a coordinare meglio le cellule T killer sia nel sito del cancro che nei linfonodi vicini.

Le terapie combinate per il cancro non sono nuove, ma il confezionamento di farmaci insieme nello stesso nanovettore si è rivelato difficile. Solo un nanocarrier a doppia consegna per la chemioterapia è stato approvato dalla Food and Drug Administration. Tuttavia, negli ultimi sette anni, il laboratorio Nel ha sviluppato un approccio per la somministrazione simultanea e i risultati attuali forniscono ulteriori prove del fatto che il loro design innovativo di nanocarrier consente ai farmaci di funzionare in tandem in modo più efficace che se fossero somministrati separatamente.

La maggior parte dei nanocarrier è composta da strati di molecole lipidiche costituite da sostanze grasse, simili a una membrana cellulare, con spazi in cui possono essere confezionati i farmaci. Con il nuovo dispositivo, quel doppio strato di lipidi circonda una bolla di vetro centrale fatta di silice il cui interno cavo può essere riempito con irinotecan. Con una svolta ingegnosa, la ricercatrice post-dottorato dell'UCLA e prima autrice Lijia Luo ha scoperto che la coda grassa della molecola 3M-052 potrebbe essere utilizzata per integrare il secondo farmaco direttamente in questi strati lipidici esterni.

Il design strutturale del vettore, che è così piccolo che ce ne vorrebbero 1.000 per coprire la larghezza di un capello umano, aiuta a prevenire la fuoriuscita di farmaci e la tossicità mentre il dispositivo entra in una formidabile barriera simile a una corda che protegge il cancro del pancreas e viaggia verso il tumore luogo. Le bolle di vetro offrono una protezione aggiuntiva dalle perdite, consentendo al vettore di fornire più irinotecan al sito del tumore, rispetto ad altri vettori di farmaci.

Il team condurrà ulteriori esperimenti preclinici per testare il loro trattamento in modelli di animali di grandi dimensioni e confermare il controllo di qualità per la produzione su larga scala dei loro nanocarrier di silice.

"Tradizionalmente ci vogliono dai 10 ai 20 anni perché le nuove tecnologie rivoluzionarie raggiungano il mercato", ha affermato Nel, che è anche fondatore e capo della divisione di nanomedicina dell'UCLA e direttore del Center for Environmental Implications of Nanotechnology dell'Università della California. "I nanocarrier esistono da quasi 20 anni. Mentre i nanocarrier a base di lipidi stanno aprendo la strada, il vettore a base di silice decorato con strati lipidici ha buone possibilità di accelerare il tasso di scoperta e migliorare l'immunoterapia contro il cancro". + Esplora ulteriormente

I ricercatori utilizzano le nanoparticelle per inviare il farmaco chemioterapico direttamente al sito del tumore