Cina: nanomateriali intelligenti per la cura contro il cancro

In un recente studio, scienziati cinesi hanno sviluppato un nanomateriale intelligente che ha ridotto in modo significativo il numero di cellule staminali tumorali nei ratti.
Le terapie in grado di eliminare selettivamente le cellule tumorali comportano minori danni alle cellule sane del paziente, ma le terapie esistenti non sono in grado di colpire specificamente le cellule staminali del cancro (CSC), che possono dividersi e rinnovarsi, ovvero duplicarsi o svilupparsi in altri tipi di cellule tumorali.  Inoltre, a causa della rapida crescita e del veloce tasso di mutazione delle CSC attive, normalmente riescono a sfuggire alle terapie ordinarie.

Gli scienziati cinesi hanno dichiarato di aver creato nanoparticelle con una buona biocompatibilità con la finalità di  colpire ed eliminare le CSC e che i risultati della sperimentazione sui topi hanno mostrato una riduzione significativa del numero di CSC. I risultati sono stati pubblicati  il 17 settembre sulla rivista peer-reviewed Biomaterials.

Wang Jian, coautore dell’articolo del Key Laboratory of RNA Biology dell’Accademia, ha dichiarato martedì che il trattamento funziona bloccando il processo di replicazione.
“Le attività delle cellule dipendono in larga misura dalla sintesi proteica e il nostro trattamento si concentra sulla fabbrica di proteine delle cellule, i ribosomi citosolici”, ha dichiarato.
A tal fine, il team ha utilizzato un rilascio mirato e un legame preciso delle nanoparticelle per bloccare le attività dei ribosomi ed eliminare le CSC.
Nel documento, Wang afferma che questo tipo di trattamento, “dipendente dalla degradazione diretta dei ribosomi citosolici nelle cellule tumorali”, è stato “raramente sviluppato”.

Il trattamento ha utilizzato anche la terapia fotodinamica (PDT) – ampiamente studiata e con pochi effetti collaterali – per controllare il rilascio delle molecole del farmaco. Queste molecole sono state assemblate con vettori fotosensibili innocui che formano nanoparticelle e vengono trasportate nelle cellule. I ricercatori hanno poi acceso un laser rosso sull’area malata. Dopo cinque minuti di irradiazione luminosa, le nanoparticelle hanno rilasciato le molecole del farmaco, che hanno agito contro le cellule tumorali in modo selettivo.

Il nucleo delle cellule tumorali e i ribosomi citosolici sono pieni di acidi nucleici, la cui struttura chimica conferisce a questa parte della cellula una forte carica negativa. Secondo il team, la forte carica positiva delle molecole di farmaco ha fatto sì che venissero attratte e arricchite nelle CSC.
Ma questa forte carica potrebbe anche essere dannosa per le cellule e i tessuti sani. Per ridurre questo potenziale effetto collaterale, i ricercatori hanno progettato la struttura della molecola con uno speciale sistema amminico.  “I composti amminici possono essere caricati positivamente solo quando sono esposti al microambiente acido delle cellule tumorali”, ha aggiunto Wang. “Nei tessuti e nelle cellule normali, le cariche positive dei composti amminici possono essere relativamente deboli, e quindi garantiscono la sicurezza delle cellule e dei tessuti vicini”.
Wang ha detto che lo studio ha scoperto che questo metodo sembra essere in grado di superare le resistenze della CSC e a risolvere il problema del loro alto tasso di mutazione. Se questo tipo di tecniche basate sui materiali passerà all’uomo avremo una cura radicale, e fin dalle fasi iniziali, per i tumori in grado di ridurre drasticamente la necessità di interventi chirurgici.