Una tecnica sviluppata dai ricercatori dell'Università del Texas a Dallas e dell'UT Southwestern Medical Center per somministrare farmaci attraverso la barriera ematoencefalica si è rivelata promettente in uno studio preclinico per il trattamento del glioblastoma, il cancro al cervello umano più comune.
I ricercatori hanno dimostrato il metodo sui topi in uno studio pubblicato su Nature Communications .
Il glioblastoma è un cancro al cervello aggressivo che colpisce circa 12.000 persone ogni anno negli Stati Uniti; i pazienti hanno una sopravvivenza mediana di 15-18 mesi dopo la diagnosi. I trattamenti attuali, che comprendono la chirurgia, la chemioterapia e le radiazioni, sono in gran parte inefficaci. È difficile applicare la chemioterapia ai tumori del glioblastoma perché la maggior parte dei farmaci non passa attraverso la barriera ematoencefalica, che è una proprietà unica dei vasi sanguigni nel cervello che limita e impedisce attivamente alle sostanze nel flusso sanguigno di raggiungere il parenchima cerebrale.
La barriera agisce come un filtro altamente selettivo e una barriera protettiva per il cervello, ha affermato il co-autore dello studio, il dottor Zhenpeng Qin, professore associato di ingegneria meccanica e membro del Professor Eugene McDermott presso la Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science.
"La sfida più grande per trattare qualsiasi malattia del cervello è questa barriera. È sorprendente; è spessa solo un micron, ma impedisce al 98% delle molecole di entrare nel cervello", ha detto Qin. In confronto, il diametro dei capelli umani è di 70 micron.
Qin ha collaborato con i colleghi dell'UT Southwestern, il dottor Robert Bachoo, co-autore corrispondente e professore associato di neurologia e medicina interna, e la dottoressa Elizabeth Maher, professoressa di medicina interna e neurologia. La ricerca ha coinvolto topi geneticamente modificati che presentavano mutazioni riscontrate in pazienti affetti da glioblastoma umano.
Il metodo di somministrazione dei farmaci di Qin si basa sulla co-somministrazione di farmaci con nanoparticelle d'oro mirate ai vasi, che vengono iniettate nel flusso sanguigno. Da una fonte esterna, i ricercatori applicano brevi impulsi laser, che attraversano il cranio del topo e attivano le nanoparticelle d’oro. Questa attivazione genera onde termomeccaniche e rende permeabile per breve tempo la barriera ematoencefalica, consentendo ai farmaci di raggiungere il loro bersaglio. Nei loro esperimenti, i ricercatori hanno utilizzato il paclitaxel, un farmaco chemioterapico utilizzato per trattare il cancro alle ovaie, al seno e ai polmoni, che è stato abbandonato per un potenziale utilizzo contro il cancro al cervello perché, da sola, la molecola del farmaco non attraversa la barriera.
Lo studio ha dimostrato che il nuovo approccio ha superato la barriera, anche se saranno necessari anni di ricerca prima che il metodo possa essere testato sugli esseri umani. Sono in corso ulteriori studi preclinici.
"I tumori si sono ridotti di dimensioni e abbiamo aumentato la sopravvivenza di oltre il 50%", ha detto Qin. "Speriamo che questo porti ad ampliare le opzioni terapeutiche per il trattamento delle malattie del cervello e del sistema nervoso centrale."
Ulteriori informazioni: Qi Cai et al, La modulazione ottica della barriera emato-encefalica-tumorale espande le opzioni terapeutiche per il trattamento del glioblastoma, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-40579-1
Informazioni sul giornale: Comunicazioni sulla natura
Fornito dall'Università del Texas a Dallas
