Semi radioattivi per la terapia e la diagnosi del cancro
Negli ultimi decenni, i ricercatori si sono impegnati a fondo per comprendere l’origine del cancro e trovare metodi di diagnosi precoce che potessero migliorare i tassi di sopravvivenza o addirittura debellare la malattia. Una delle strade più promettenti per la diagnosi e il trattamento delle malattie è la nanotecnologia. I materiali su scala nanometrica hanno proprietà fisico-chimiche uniche, che costituiscono una base efficace per il loro uso terapeutico. Tuttavia, esistono ancora limitazioni all’uso dei nanocarrier per applicazioni nel trattamento del cancro. «Lo sviluppo di nanoparticelle presenta diverse sfide, come la mancanza di stabilità in vivo e di precisione di puntamento, oltre a problemi di biocompatibilità e tossicità», spiega Gerard Tobías-Rossell, ricercatore dell’Istituto di Scienza dei Materiali di Barcellona. Nel progetto NEST, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, i ricercatori hanno sviluppato un approccio innovativo per l’ingegneria dell’imaging ultrasensibile e la somministrazione di terapie utilizzando le nanotecnologie. «La nostra tecnologia si basa sull’innovativa sigillatura delle nanoparticelle dopo che sono state caricate con radionuclidi per imaging o terapeutici», spiega. «La sigillatura ermetica garantisce il confinamento dell’agente attivo, migliorando la precisione e riducendo il rischio di perdite e di tossicità sistemica».
Creazione di semi di nanoparticelle con radionuclidi
La tecnologia utilizza un guscio protettivo attorno alle nanoparticelle, che impedisce l’accumulo di radionuclidi negli organi, che potrebbe essere dannoso. L’effetto dei radionuclidi è limitato alla sede del tumore dopo l’iniezione intratumorale, riducendo al minimo l’esposizione ai tessuti sani circostanti e gli effetti collaterali indesiderati. «Un vantaggio dell’utilizzo di nanoparticelle piuttosto che di farmaci per il trattamento del cancro è che la quantità di nanoparticelle somministrate può essere notevolmente ridotta, perché i radioisotopi sono altamente efficienti nell’uccidere le cellule tumorali e possono beneficiare dell’effetto fuoco incrociato», aggiunge. Nel corso del progetto, il team ha seguito un percorso classico di sviluppo delle nanoparticelle, ottimizzando la creazione, caratterizzando le particelle in laboratorio e conducendo test in vivo.
Progettazione e sintesi di una nanoparticella versatile
Il risultato più importante del progetto è stata la progettazione e la sintesi di nanoparticelle altamente versatili e biocompatibili, in grado di contenere elevate quantità di diversi agenti terapeutici o di imaging, impedendone la dispersione in organi non bersaglio. «Non solo vengono assorbiti efficacemente dalle cellule tumorali in vitro, ma sono stati anche tracciati con successo mediante imaging in vivo, alterando il naturale destino biologico degli agenti impiegati e non dimostrando essi stessi alcun effetto negativo», afferma Esperanza Medina Gutiérrez, biologa e membro del team NEST. La versatilità delle nanoparticelle create attraverso NEST ha permesso al team di somministrare il litio alle cellule tumorali nella terapia di cattura neutronica (NCT), lavoro svolto in collaborazione con la Università di Pavia. «Il litio teoricamente produce prodotti nucleari con un potenziale terapeutico NCT più elevato rispetto ai metodi attuali, ma è rimasto inesplorato perché i composti di litio tendono a dissolversi a contatto con i mezzi biologici», spiega Tobías-Rossell. Nell’ambito di NEST, il team ha incapsulato con successo sali di litio in nanoparticelle mirate, gettando le basi per ulteriori ricerche sul potenziale del litio come agente NCT. «I nostri risultati dimostrano il potenziale delle nostre nanoparticelle come robuste nano-piattaforme per agenti terapeutici o diagnostici, consentendo una funzionalità precisa nel sito bersaglio», osserva il ricercatore.
Ricerca futura verso l’approvazione normativa
Sebbene la ricerca nell’ambito di NEST si sia dimostrata molto promettente, la tempistica per la commercializzazione dipenderà dai risultati degli studi preclinici in corso e dagli studi clinici futuri. Il team ha attualmente collaborazioni attive con Vall d'Hebron Barcelona Hospital, che accelereranno la futura sintesi di nanoparticelle e il reclutamento di pazienti per potenziali studi clinici.
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