La meccanica magnetica dietro la nuova ricerca sulla terapia
Questo articolo è stato originariamente pubblicato nel centro notizie della Northwestern University Feinberg School of Medicine.
Le nanoparticelle sono una promettente opzione di trattamento per i tumori che sono resistenti alle terapie comuni. In un nuovo studio che dimostra un approccio innovativo e non invasivo per il trattamento del cancro, gli scienziati della Northwestern Medicine hanno usato con successo nanoparticelle magnetiche per danneggiare le cellule tumorali in modelli animali.
“Ciò che distingue queste nanoparticelle da altre è che hanno un dipolo magnetico, una proprietà che permette loro di ruotare lungo l’asse,” ha spiegato Matt Lesniak, MD, un oncologo neurologico e il Michael J. Marchese professore e sedia di chirurgia neurologica alla Northwestern University Feinberg School of Medicine. “Quando applichiamo un campo magnetico esternamente, queste nanoparticelle ruotano. Abbiamo fatto attaccare le nanoparticelle alle superfici delle cellule tumorali e poi abbiamo indotto la rotazione per distruggere meccanicamente le membrane cellulari.
“La maggior parte delle terapie del cancro – chemioterapia, radiazioni – si concentrano sui danni al DNA, che le cellule tumorali spesso trovano un modo per superare”, ha continuato il dottor Lesniak. “Usare la forza meccanica è un modo molto diverso di pensare al trattamento del cancro”.
A differenza di altre nanoparticelle che si basano sul calore, la luce o le sostanze chimiche per lavorare contro il cancro, le particelle magnetiche sono state progettate in modo da non danneggiare le cellule normali nel processo. Per essere sicuri che possano colpire le cellule tumorali, le particelle possono essere dotate di un anticorpo che riconosce un recettore espresso solo sulle cellule tumorali.
Gli scienziati hanno iniettato le nanoparticelle nel cervello e applicato un campo magnetico rotante a bassa frequenza. Le nanoparticelle rotanti hanno creato abbastanza forza per danneggiare le membrane delle cellule tumorali e avviare la morte delle cellule nei tumori cerebrali. Il metodo ha ridotto le dimensioni del tumore e prolungato il tasso di sopravvivenza dei topi, senza effetti negativi.
“Penso che questo abbia applicazioni per molti tipi di cancro, dai tumori al cervello al cancro al seno”, ha detto il dottor Lesniak. “Prima che la strategia possa essere testata negli esseri umani, gli scienziati devono determinare il dosaggio appropriato per le nanoparticelle, una sfida che richiederà una modellazione matematica per comprendere la crescita logaritmica delle cellule tumorali. La ricerca futura deve anche spiegare come le particelle si liberano dal cervello.