Quali secondo te sono i due più grandi assassini del mondo? In base alla copertura mediatica, forse hai indovinato la violenza armata, gli incidenti o il COVID-19. Ma i due principali killer sono in realtà le malattie cardiovascolari e il cancro. Queste due malattie combinate rappresentano quasi il 50% dei decessi negli Stati Uniti
Le malattie cardiovascolari e il cancro sembrano essere molto diversi in superficie. Ma i parallelismi recentemente scoperti tra le origini e lo sviluppo di queste due malattie significano che alcuni trattamenti potrebbero essere efficaci contro entrambe.
Sono un ingegnere biomedico che ha trascorso due decenni a studiare e sviluppare modi per migliorare il modo in cui i farmaci viaggiano attraverso il corpo. Si scopre che minuscole nanoparticelle ingegnerizzate in grado di colpire specifiche cellule immunitarie potrebbero essere un modo per trattare sia il cancro che le malattie cardiovascolari.
L’aterosclerosi è la forma più mortale di malattia cardiovascolare. Deriva dall'infiammazione e dall'accumulo di grassi, colesterolo e altri lipidi nella parete dei vasi sanguigni, formando una placca. La maggior parte degli attacchi cardiaci sono causati dalla rottura della placca. Il tentativo del corpo di guarire la ferita può formare un coagulo di sangue che blocca i vasi sanguigni e provoca un attacco di cuore.
D’altra parte, il cancro di solito deriva da mutazioni genetiche che fanno sì che le cellule si dividano in modo incontrollabile. La crescita cellulare rapida e inarrestabile che non viene trattata può essere distruttiva perché è difficile fermarla senza danneggiare gli organi sani. Il cancro può iniziare e manifestarsi in qualsiasi organo del corpo.
Sebbene le malattie cardiovascolari e il cancro sembrino avere origini e cause diverse, condividono molti fattori di rischio. Ad esempio, l’obesità, il fumo, lo stress cronico e alcune scelte di vita come una cattiva alimentazione sono collegati a entrambe le malattie. Perché queste due malattie potrebbero condividere fattori di rischio simili?
Molte delle somiglianze tra malattie cardiovascolari e cancro possono essere ricondotte all’infiammazione. L’infiammazione cronica è una causa primaria di aterosclerosi poiché danneggia le cellule che rivestono i vasi sanguigni e peggiora progressivamente le placche. Allo stesso modo, l'infiammazione cronica può innescare il cancro aumentando le mutazioni e supportando la sopravvivenza e la diffusione delle cellule tumorali aumentando la crescita dei vasi sanguigni che forniscono loro sostanze nutritive e sopprimendo la risposta immunitaria del corpo.
Trattare due condizioni contemporaneamente
La ricerca suggerisce che le terapie progettate per il cancro possono anche aiutare a curare l'aterosclerosi.
Un esempio sono i farmaci che prendono di mira le cellule immunitarie chiamate macrofagi nei tumori e li inducono a mangiare le cellule tumorali. Si scopre che un farmaco simile può indurre i macrofagi a eliminare le cellule morte e morenti nell'aterosclerosi, riducendo così le placche.
Un altro esempio sono le terapie antiglicolitiche che prevengono la degradazione del glucosio. Il glucosio, o zucchero, è la principale fonte di energia del corpo. Questi farmaci possono far sembrare più “normali” i vasi sanguigni tumorali malati e i vasi sanguigni aterosclerotici, invertendo sostanzialmente il processo patologico in quei vasi. Possono anche ridurre l'infiammazione nell'aterosclerosi.
Sebbene i trattamenti attualmente in commercio come le statine e i fibrati possano abbassare i livelli di lipidi e la coagulazione del sangue nell’aterosclerosi, questi farmaci non hanno sufficientemente affrontato il rischio di morte per malattie cardiovascolari. Per migliorare i risultati, i medici utilizzano sempre più farmaci diretti contro bersagli diversi. Una classe di trattamenti interessante è quella degli inibitori del cotrasportatore sodio-glucosio-2, tradizionalmente usati per trattare il diabete. I ricercatori hanno dimostrato che questi farmaci forniscono sia una protezione significativa dalle malattie cardiovascolari che curano il cancro.
Gli studi clinici sulle statine e sugli inibitori del cotrasportatore sodio-glucosio-2 indicano una stretta sovrapposizione tra infiammazione, metabolismo e malattie cardiovascolari che suggerisce nuove opportunità di trattamento. Un esempio sono le immunoterapie che “inibiscono l’inibizione” dell’immunità, ovvero eliminano i freni che i tumori impongono al sistema immunitario. Questo approccio per il trattamento del cancro ha anche ridotto le placche aterosclerotiche negli studi sugli animali e ha ridotto l'infiammazione vascolare in un piccolo studio condotto sull'uomo.
Una recente scoperta ha dimostrato che i nanotubi – una particella molto piccola fatta di carbonio che è oltre 10.000 volte più sottile di un capello umano – possono entrare in specifiche cellule immunitarie, viaggiare attraverso il flusso sanguigno ed entrare nei tumori come un cavallo di Troia. Questi nanotubi possono trasportare qualsiasi cosa i ricercatori mettano su di essi, compresi farmaci e agenti di contrasto per l'imaging.
Le cellule immunitarie che trasportano i nanotubi si insinuano naturalmente nei tumori attraverso la risposta infiammatoria. Poiché il cancro e l'aterosclerosi sono entrambe malattie infiammatorie, io e il mio gruppo di ricerca abbiamo studiato se le cellule immunitarie caricate su nanotubi possano anche fungere da veicoli di trasporto alle placche.
I nanotubi possono essere caricati con una terapia che stimola le cellule immunitarie a “mangiare” i detriti della placca e quindi a ridurne le dimensioni. Inoltre, limitare la somministrazione del farmaco specificatamente a quelle cellule immunitarie riduce il rischio di effetti collaterali fuori bersaglio. Questi nanotubi possono essere utilizzati anche per migliorare la diagnosi delle malattie cardiovascolari evidenziando le placche.
Un altro modo in cui le nanoparticelle possono entrare nei tumori è spremersi attraverso le aperture di nuovi vasi sanguigni cresciuti in condizioni infiammatorie. Questo è noto come effetto di permeazione e ritenzione potenziata, in cui molecole e nanoparticelle più grandi si accumulano nei tessuti con vasi sanguigni che perdono e rimangono lì per un certo tempo a causa delle loro dimensioni. Scoperto per la prima volta nel cancro, i ricercatori stanno applicando questo effetto per migliorare la somministrazione di farmaci per le malattie cardiovascolari, che possono anche coinvolgere vasi sanguigni che perdono.
Le vie molecolari condivise dal cancro e dalle malattie cardiovascolari hanno importanti implicazioni normative. I costi per portare i farmaci in clinica sono enormi. La possibilità di applicare lo stesso farmaco a due diverse popolazioni di pazienti offre grandi incentivi finanziari e di riduzione del rischio. Offre inoltre la possibilità di un trattamento simultaneo per i pazienti affetti da entrambe le malattie.
I farmaci antitumorali basati su nanoparticelle sono entrati per la prima volta nella clinica nel 1995 e da allora i ricercatori ne hanno sviluppati molti altri. Ma attualmente esiste un solo nanofarmaco cardiovascolare approvato dalla Food and Drug Administration. Ciò suggerisce l'opportunità di nuovi approcci nanoterapeutici per migliorare l'efficacia dei farmaci cardiovascolari e ridurre gli effetti collaterali.
A causa del parallelismo tra cancro e malattie cardiovascolari, i nanofarmaci antitumorali possono essere ottimi candidati per il trattamento delle malattie cardiovascolari e viceversa. Man mano che la scienza di base scopre altri parallelismi molecolari tra queste malattie, i pazienti potranno beneficiare di terapie migliori in grado di trattarle entrambe.
Fornito da The Conversation
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