Creato “martello pneumatico” anti cancro che distrugge il 99% delle cellule tumorali nei test
Ricercatori statunitensi hanno sviluppato una tecnica potenzialmente rivoluzionaria in grado di distruggere le cellule tumorali in modo meccanico, basata sulla vibrazione di una speciale molecola che porta alla lacerazione la membrana cellulare. Grazie ad essa, infatti, sono riusciti a eliminare il 99 percento delle cellule umane di melanoma (tra i più diffusi e letali tumori della pelle) in coltura e a guarire la metà dei topi trattati e affetti da questa neoplasia. In pratica, gli scienziati hanno messo a punto un cosiddetto “martello pneumatico molecolare” attivato dalla luce infrarossa, capace di far vibrare le cellule cancerose in modo talmente rapido da determinarne la disgregazione e dunque la morte.
Apparecchiature mediche basate su questa promettente tecnologia sarebbero molto più veloci ed efficienti dei motori molecolari di Feringa (dal nome del premio Nobel Bernard Feringa), che agiscono secondo un principio d'azione diverso dai martelli pneumatici molecolari. Uno degli aspetti più interessanti della nuova procedura risiede nel fatto che i tumori non possono sviluppare resistenza alla distruzione meccanica, come avviene invece con altri trattamenti oncologici. Pertanto, anche se siamo ancora all'alba della sperimentazione, in futuro grazie ad essa si potrebbero addirittura evitare gli interventi chirurgici per trattare determinate forme di tumore. La luce infrarossa, del resto, raggiunge il corpo umano molto più in profondità rispetto alla luce visibile, permettendo ai medici di rimuovere le cellule tumorali da organi, ossa e altri tessuti malati.
A mettere a punto l'innovativo martello pneumatico molecolare è stato un team di ricerca statunitense guidato da scienziati del Dipartimento di Chimica dell'Università Rice, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi dei Dipartimenti di Ingegneria Chimica, Ingegneria Elettronica e Informatica della Texas A&M University e del Cancer Center dell'Università del Texas. I ricercatori, coordinati dai professori Ciceron Ayala-Orozco e James M. Tour, hanno scoperto questo metodo per distruggere le cellule tumorali dopo aver studiato per anni le proprietà di alcune molecole che vibrano rapidamente quando stimolate dalla luce. La vibrazione della molecola, se sufficientemente veloce, può strappare meccanicamente la membrana delle cellule distruggendole; da qui l'idea di sfruttare questo approccio contro i tumori.
Gli scienziati si sono concentrati su una piccola molecola chiamata aminocianina, un colorante sintetico fluorescente già impiegato da anni in ambito medico per l'imaging dei tumori e altro. Hanno scoperto che quando viene stimolata dalla luce infrarossa vibra all'unisono restando in sincronia, formando quello che gli scienziati chiamano “plasmone”. L'intensa vibrazione della molecola, come indicato, è in grado di determinare la rottura della membrana e quindi la morte della cellula. Gli scienziati l'hanno testata sia su cellule di melanoma umane in coltura sia su topi affetti dal cancro della pelle, ottenendo in entrambi i casi hanno ottimi risultati. Nel primo hanno eliminato il 99 percento delle cellule malate, nel secondo hanno fatto guarire la metà dei topi. Uno dei vantaggi principali della luce infrarossa risiede nel fatto che penetra fino a 10 centimetri di profondità rispetto agli 0,5 cm della luce visibile, permettendo di colpire bersagli interni altrimenti irraggiungibili con i “trapani molecolari” di Feringa, nanomacchine basate proprio sulla luce visibile.
I martelli pneumatici molecolari “sono più di un milione di volte più veloci nel loro movimento meccanico rispetto ai precedenti motori di tipo Feringa e possono essere attivati con la luce del vicino infrarosso anziché con la luce visibile”, ha dichiarato il professor Tour in un comunicato stampa. Il fatto che queste molecole possano penetrare più in profondità grazie alla luce infrarossa è considerata un “progresso enorme” dagli esperti. “Sono biocompatibili, stabili in acqua e molto brave ad attaccarsi al rivestimento esterno grasso delle cellule. Ma anche se venivano usate per l’imaging, le persone non sapevano come attivarle come plasmoni”, ha spiegato il professor Ayala-Orozco. “Questa è la prima volta che un plasmone molecolare viene utilizzato in questo modo per eccitare l'intera molecola e per produrre effettivamente un'azione meccanica utilizzata per raggiungere un obiettivo particolare, in questo caso, lacerando la membrana delle cellule tumorali”, ha chiosato l'esperto. I dettagli della promettente ricerca “Molecular jackhammers eradicate cancer cells by vibronic-driven action” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Nature Chemistry.
