Cancro, create nanoparticelle contro le metastasi: possono cambiare il modo di combattere i tumori

Nella maggior parte dei casi, ciò che rende il cancro un malattia mortale è la capacità di diffondersi nell'organismo e colpire più organi, ghiandole e tessuti attraverso le metastasi. Sono ciò che distinguono un tumore maligno da uno benigno. Come spiegato dall'Istituto Superiore di Sanità (ISS), per migrare le cellule tumorali devono subire dei cambiamenti che permettono loro “di staccarsi dalla massa iniziale e di entrare nei vasi sanguigni e/o linfatici per essere trasportate”, fino a dove riescono ad attecchire. Un recente studio condotto da scienziati giapponesi dell'Istituto di Scienze Industriali dell'Università di Tokyo ha determinato in che modo le cellule cancerose dei tumori primari riescono a smantellare la parete dei vasi sanguigni (attraverso specifici processi biochimici che “erodono” la barriera endoteliale) e danno vita alle cellule tumorali circolanti (CTC), che a loro volta possono aggregarsi in cluster e innescare le metastasi vere e proprie.

Un passaggio fondamentale nella formazione delle metastasi risiede nel rilascio in circolo delle vescicole extracellulari, “piccole bolle, composte da lipidi e proteine che contengono anche informazioni genetiche”, ha spiegato in un articolo pubblicato su The Conversation il professor Vahé Nerguizian, docente presso l'École de technologie supérieure (ÉTS) dell'Università di Montreal (Canada). Le vescicole vengono rilasciate sia dalle cellule sane che dalle cellule malate. “Quando una cellula cancerosa rilascia le sue vescicole nel flusso sanguigno e queste vengono trasferite a una cellula sana, possono alterarne il DNA e trasformarla in una cellula cancerosa. È così che il cancro si diffonde ad altri organi come il fegato. Questo meccanismo è alla base delle metastasi”, ha sottolineato lo scienziato. Poiché studiare le vere vescicole è estremamente complesso, con il suo team di ricerca sta ricreando in laboratorio nanoparticelle lipidiche chiamate liposomi molto simili a quelle responsabili delle metastasi. Le ottengono mescolando con appositi dispositivi una soluzione contenente lipidi, etanolo, acqua e proteine; il risultato è un involucro con dimensioni, carica e contenuto aderente alle vescicole prodotte naturalmente.

I liposomi ottenuti, che hanno un diametro di un centinaio di nanometri, vengono iniettati nei tumori e i ricercatori osservano come e quanti ne vengono assorbiti. È stato determinato che più somigliano alle reali vescicole e maggiore è il numero di quelli assorbiti, con un comportamento affine a quello reale reale. Le nanoparticelle vengono anche marcate con un colorante fluorescente per capire esattamente cosa fanno una volta raggiunto il tumore. Capire i processi biochimici coinvolti nell'assorbimento è fondamentale perché riuscire a bloccare queste particelle vuol dire sbarrare la strada al percorso che porta alle metastasi, dunque all'elemento che rende il cancro una malattia così pericolosa.

Una delle sfide principali è rappresentata dall'inserimento del giusto mix di proteine nelle nanoparticelle. “Attualmente stiamo raggiungendo un'efficienza del 50% nell'incapsulamento delle proteine – ha spiegato il professor Nerguizian – e puntiamo ad aumentare questo tasso al 90%”.  “A lungo termine, questo lavoro potrebbe rappresentare una svolta per molti pazienti, prevenendo la formazione di metastasi e aumentando le loro possibilità di sopravvivenza. Il nostro obiettivo: comprendere e bloccare le metastasi”, ha sottolineato l'esperto.

Un elemento significativo di questa ricerca risiede nel fatto che i liposomi, potendo essere assorbiti dai tumori, possono essere trasformati anche in navette di trasporto per veicolare farmaci antitumorali. Diversi studi hanno già dimostrato che vi riescono efficacemente, come la ricerca “Liposome-Based Drug Delivery Systems in Cancer Research: An Analysis of Global Landscape Efforts and Achievements” disponibile su PubMed. Il professor Nerguizian e colleghi stanno testando la curcumina, una sostanza con spiccate proprietà antinfiammatorie e antiossidanti, che è in grado di rallentare la crescita tumorale. Anche farmaci come il paclitaxel, frammenti di DNA e anticorpi monoclonali possono essere incapsulati nei liposomi e indirizzati direttamente nel tumore, con più efficacia e una minore tossicità della chemioterapia standard. “La nostra ricerca apre la strada a trattamenti più mirati in grado di prevenire le metastasi e migliorare i tassi di sopravvivenza dei pazienti”, ha chiosato il professor Nerguizian. Nel frattempo ricercatori dell'Istituto di Chimica Biofisica di Hannover hanno scoperto che una sostanza chiamata adibina è in grado di impedire alle metastasi di migrare e riunirsi in cluster.