Un nuovo nanocomplesso rende un tumore innocuo e, oltre a ciò, allena il sistema immunitario a rilevare ed eliminare le metastasi.
Un gruppo di ricerca internazionale guidato dal Dr. Johannes Karges della Facoltà di Chimica e Biochimica dell'Università della Ruhr di Bochum, in Germania, ha sviluppato nanoparticelle che si accumulano nelle cellule tumorali e le eliminano dopo essere state fotoattivate. Inoltre, li etichettano in modo tale che le cellule immunitarie imparino a eliminare cellule simili in tutto il corpo. Ciò significa che è possibile trattare anche le metastasi non rilevate. I ricercatori hanno presentato i loro risultati sulla rivista Nature Communications .
La natura dannosa dei tumori fa sì che si diffondano in tutto il corpo:le cellule del tumore primario crescono nei tessuti circostanti e viaggiano attraverso il flusso sanguigno e il sistema linfatico verso organi distanti, dove formano tumori metastatici secondari. "Anche se ora disponiamo di metodi efficaci per combattere i tumori primari, le metastasi sono ancora molto difficili da trattare", spiega Johannes Karges. "Il novanta per cento delle persone che muoiono di cancro muoiono per metastasi e regressione del tumore, non per tumore primario."
Insieme a un team internazionale, ha sviluppato un farmaco confezionato in nanoparticelle che vengono somministrate nel flusso sanguigno. "I tumori crescono rapidamente e in modo incontrollabile, e quindi i loro tessuti perdono", spiega. "A differenza dei tessuti sani, le nanoparticelle vi si accumulano quindi facilmente." Ciò significa anche che le particelle si accumulano preferenzialmente nelle cellule tumorali.
Passaggio uno:trattare un tumore noto
Al momento della somministrazione il farmaco risulta ancora inefficace. Ha effetto solo se attivato con la luce. Se nel tumore rilevato sono presenti nanoparticelle sufficienti, queste possono essere attivate mediante irradiazione con la luce, ad esempio durante un intervento chirurgico. Dopo questo apporto energetico, la specie attiva garantisce la morte delle cellule immunogeniche:le cellule tumorali contenenti le nanoparticelle fotoattivate vengono eliminate e il tumore trattato con questo metodo scompare.
Ma non è tutto. Le nanoparticelle e il loro effetto indotto dalla luce causano un massiccio stress ossidativo nel reticolo endoplasmatico delle cellule del tumore trattato. "Questo allerta il sistema immunitario del corpo", spiega Karges.
"Le cellule immunitarie riconoscono che in cellule di questo tipo qualcosa sta andando completamente storto e che quindi devono essere eliminate." Ciò vale non solo per le cellule del tumore fototrattato stesso, ma per tutte le cellule dello stesso tipo in tutto il corpo. "Di conseguenza, il sistema immunitario inizia a cercare ulteriori metastasi e le rende innocue", afferma Karges.
Il gruppo di ricerca ha dimostrato questo principio attivo in esperimenti su cellule tumorali e in modelli animali. L'hanno applicato per trattare efficacemente topi a cui erano state impiantate cellule di tumori umani metastatizzati e incurabili.
"Ora stiamo cercando partner industriali che ci aiutino a intraprendere studi più approfonditi", afferma Karges. Si prevede che saranno necessari molti altri anni di lavoro di sviluppo prima che la tecnologia possa essere ampiamente utilizzata nelle applicazioni cliniche.
Ulteriori informazioni: Huiling Zhou et al, Imaging teranostico e terapia fotodinamica multimodale e immunoterapia utilizzando la via di segnalazione mTOR, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-40826-5
Informazioni sul giornale: Comunicazioni sulla natura
Fornito da Ruhr-Universitaet-Bochum
