Una nuova piattaforma di nanoparticelle fornisce coppie di farmaci per tumori specifici

Una nuova piattaforma di nanoparticelle fornisce coppie di farmaci per tumori specifici

I ricercatori dell’Università di Tel Aviv hanno sviluppato una nuova piattaforma che utilizza nanoparticelle polimeriche per fornire coppie di farmaci a tumori specifici, tra cui il cancro della pelle e il cancro al seno. I ricercatori spiegano che l'effetto terapeutico e il profilo di sicurezza di entrambi i farmaci sono significativamente migliorati quando arrivano insieme al sito del tumore.

Lo studio è stato condotto dal Prof. Ronit Satchi-Fainaro e dallo studente laureato Shani Koshrovski-Michael del Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia, Facoltà di Medicina, Università di Tel Aviv, in collaborazione con altri membri del laboratorio del Prof. Satchi-Fainaro: Daniel Rodriguez Ajamil, Dr. Pradip Dey, Ron Kleiner, Dr. Yana Epshtein, Dr. Marina Green Buzhor, Rami Khoury, Dr. Sabina Pozzi, Gal Shenbach-Koltin, la dottoressa Eilam Yeini e la dottoressa Rachel Blue. A loro si sono uniti la Prof.ssa Iris Barshack del Dipartimento di Patologia, Facoltà di Medicina, Università di Tel Aviv, il Prof. Roey Amir e Shahar Tevet della Facoltà di Chimica, Università di Tel Aviv e ricercatori dell'Istituto Israeliano di Ricerca Biologica, Italia. Portogallo e Paesi Bassi. Lo studio è stato pubblicato sulla rinomata rivista specializzataProgressi scientifici.

Il Prof. Satchi-Fainaro spiega: "Attualmente, il trattamento del cancro comporta spesso una combinazione di diversi farmaci che agiscono in sinergia per potenziare il loro effetto antitumorale. Tuttavia, questi farmaci differiscono nelle loro proprietà chimiche e fisiche, come la velocità di degradazione, il tempo di circolazione nel flusso sanguigno, ecc. La loro capacità di penetrare e accumularsi nel tumore, quindi, non raggiungono il tumore insieme e il loro effetto combinato non viene raggiunto completamente. Per garantire la massima efficacia e la minima tossicità, abbiamo provato la possibilità di somministrare due farmaci contemporaneamente e selettivamente nel sito del tumore senza danneggiare gli organi sani."

I ricercatori hanno sviluppato nanoparticelle polimeriche biodegradabili (che si scompongono in acqua e anidride carbonica entro un mese) in grado di incapsulare due diversi farmaci che si potenziano a vicenda. Queste nanoparticelle vengono dirette selettivamente al sito del cancro legandosi a gruppi solfato che si legano alla P-selectina, una proteina espressa ad alti livelli sulle cellule tumorali e sui nuovi vasi sanguigni formati dalle cellule tumorali per fornire loro sostanze nutritive e ossigeno.

I ricercatori hanno caricato la piattaforma con due coppie di farmaci approvati dalla FDA: inibitori BRAF e MEK per il trattamento del melanoma (cancro della pelle) con una mutazione del gene BRAF (presente nel 50% dei casi di melanoma) e inibitori PARP e PD-L1 destinati al cancro al seno con una mutazione del gene BRCA o un deficit di BRCA. Il nuovo sistema di somministrazione del farmaco è stato testato in due ambienti: in modelli di cellule tumorali 3D di laboratorio e in modelli animali che rappresentano entrambi i tipi di tumore primario (melanoma e cancro al seno) e le loro metastasi cerebrali.

I risultati hanno mostrato che le nanoparticelle mirate alla P-selectina si accumulavano selettivamente nei tumori primari e non danneggiavano i tessuti sani. Inoltre, le nanoparticelle sono riuscite a penetrare la barriera ematoencefalica e hanno raggiunto precise metastasi nel cervello senza danneggiare il tessuto cerebrale sano.

Inoltre, la combinazione di due farmaci somministrati contemporaneamente si è rivelata molto più efficace della somministrazione dei farmaci separatamente, anche a dosi 30 volte inferiori rispetto a precedenti studi preclinici. Il trattamento con nanoparticelle ha ridotto significativamente le dimensioni del tumore, ha aumentato il tempo di progressione di 2,5 volte rispetto ai trattamenti standard e ha prolungato la durata della vita dei topi trattati con la piattaforma di nanoparticelle. I topi avevano un tasso di sopravvivenza mediano due volte più alto rispetto a quelli che avevano ricevuto i farmaci gratuiti e un tasso di sopravvivenza tre volte più lungo rispetto al gruppo di controllo non trattato.

Nel nostro studio, abbiamo sviluppato una piattaforma innovativa che utilizza nanoparticelle polimeriche biodegradabili per fornire coppie di farmaci a tumori primari e metastasi. Abbiamo scoperto che le coppie di farmaci somministrate in questo modo miglioravano significativamente il loro effetto terapeutico sui tumori della pelle con mutazione BRAF e sui tumori al seno con mutazione BRCA e sulle loro metastasi cerebrali. Poiché la nostra piattaforma è intrinsecamente versatile, può fornire molte coppie di farmaci diversi che potenziano gli effetti reciproci, migliorando così il trattamento di una varietà di tumori primari e metastasi che esprimono la proteina P-selectina, come: B. Glioblastoma (cancro al cervello) e adenocarcinoma duttale pancreatico e carcinoma a cellule renali”.

Prof. Ronit Satchi-Fainaro, Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia, Facoltà di Medicina dell'Università di Tel Aviv

Il progetto ha ricevuto finanziamenti di ricerca competitivi dalla Fundación “La Caixa”, dalla Melanoma Research Alliance (MRA), dalla Israel Science Foundation (ISF) e dall’Israel Cancer Research Fund (ICRF). Fa anche parte di un più ampio sforzo di ricerca nel laboratorio del Prof. Satchi-Fainaro, sostenuto da un Advanced Grant del Consiglio Europeo della Ricerca (ERC), dell'ERC Proof of Concept (PoC), dell'EU Innovative Training Network (ITN) e della Fondazione Kahn.

Fonti: