Le nanoparticelle magnetiche dalla forma unica rappresentano una svolta nella terapia del cancro

Le nanoparticelle magnetiche dalla forma unica rappresentano una svolta nella terapia del cancro

Nuove nanoparticelle magnetiche a forma di cubo tra due piramidi rappresentano una svolta per il trattamento dei tumori ovarici e forse di altri tumori, secondo i ricercatori dell'Oregon State University che le hanno sviluppate.

Gli scienziati affermano che lo studio evidenzia l’importanza della forma nella progettazione delle nanoparticelle magnetiche e che i risultati potrebbero rivoluzionare i trattamenti che utilizzano il calore per danneggiare o uccidere le cellule tumorali.

Le nanoparticelle sono costituite da ossido di ferro e drogate con cobalto. Il doping si riferisce all'aggiunta di qualcosa come mezzo per modificare le caratteristiche.

Quando le particelle si accumulano nel tessuto tumorale dopo l’iniezione endovenosa, possono raggiungere rapidamente temperature che indeboliscono o distruggono le cellule tumorali.

Lo studio sul modello murino, pubblicato su materiali funzionali avanzati, fa parte della ricerca nanomedica in corso da parte degli scienziati dell’OSU College of Pharmacy.

Le nanoparticelle sono piccole quanto un miliardo di metri e hanno proprietà speciali grazie alle loro piccole dimensioni e all'elevato rapporto superficie/volume.

Le nanoparticelle magnetiche hanno mostrato per anni un potenziale antitumorale, hanno detto gli scienziati, ma attualmente l’ipertermia magnetica può essere utilizzata in genere solo per i pazienti i cui tumori sono accessibili attraverso un ago ipodermico, cioè se le particelle possono essere iniettate direttamente nel cancro.

Con le nanoparticelle magnetiche attualmente disponibili, le temperature terapeutiche richieste – superiori a 44 gradi Celsius – possono essere raggiunte solo mediante iniezione diretta. E queste nanoparticelle hanno solo un’efficienza di riscaldamento moderata, il che significa che necessitano di un’alta concentrazione nel tumore – superiore alla normale somministrazione sistemica – per generare abbastanza calore. “

Oleh Taratula, professore di scienze farmaceutiche, Oregon State University

Taratula e i suoi collaboratori dell’Oregon State, dell’Oregon Health & Science University e dell’Indian Institute of Technology Mandi hanno utilizzato un nuovo metodo di decomposizione termica – un processo in due fasi che chiamano semina e crescita – per produrre nanoparticelle di ossido di ferro drogate con cobalto a forma di bipiramide cubica. Il loro articolo è il primo rapporto su questo tipo di nanoparticelle con questa forma specifica.

"Queste nanoparticelle mostrano una notevole capacità di riscaldarsi rapidamente, aumentando la temperatura di 3,73 gradi Celsius al secondo sotto un campo magnetico alternato", ha affermato Prem Singh, ricercatore post-dottorato presso il College of Pharmacy. “Questo è il doppio del potere riscaldante delle nostre nanoparticelle di ossido di ferro drogate con cobalto precedentemente pubblicate”.

Ciò significa che un paziente affetto da cancro ovarico potrebbe ricevere un’iniezione endovenosa e il tumore si fermerebbe dopo una sessione di campo magnetico non invasiva di 30 minuti. Brevi sessioni di trattamento migliorano il comfort e la compliance del paziente, affermano i ricercatori.

Un peptide mirato al cancro aiuta le nanoparticelle nel tumore e, poiché l’efficienza di riscaldamento delle particelle è così elevata, la concentrazione necessaria di nanoparticelle può essere raggiunta senza dosaggi elevati, tossicità limitata ed effetti collaterali.

“Questa è la prima volta che nanoparticelle iniettate sistematicamente riscaldano i tumori oltre i 50°C, superando significativamente la soglia terapeutica di 44°C per un trattamento efficace a una dose clinicamente rilevante”, ha affermato Olena Taratula, professore associato di scienze farmaceutiche presso l’OSU. “Ora esiste un grande potenziale per applicare l’ipertermia magnetica a una varietà di popolazioni difficili da raggiungere, rendendo il trattamento più versatile e ampiamente disponibile”.

Karthickraja Duraisamy all'Oregon State, Constanzraitmayr, Shitaljit Sharma, Tetiana Korzun, Abraham Moses, Vladislav Grigoriev, Ananiya Demessie, Youngrong Park, Yoon, anche Babak Mamnoon e Ana Paula Mesquita Mesquita.

Il National Cancer Institute del National Institutes of Health e l’Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development hanno sostenuto questa ricerca.

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