Ospedali Regionali
Torna a Ospedali Regionali News

Oncologia. La nuova frontiera è l'utilizzo di nanoparticelle d'oro per colpire i tumori

Farmaci fatti di oro massiccio per aiutare il sistema immunitario

Studiando gli effetti delle nanoparticelle d'oro sulle cellule immunitarie legate alla produzione di anticorpi, i ricercatori dell'UNIGE, della Swansea University e della NCCR "Materiali di ispirazione bio" stanno aprendo la strada a vaccini e terapie più efficaci.
Negli ultimi vent'anni, l'uso di nanoparticelle in medicina è aumentato costantemente. Tuttavia, la loro sicurezza ed effetto sul sistema immunitario umano rimane una preoccupazione importante. Testando una varietà di nanoparticelle d'oro, i ricercatori dell'Università di Ginevra (UNIGE), in collaborazione con il Centro nazionale di competenza nella ricerca "Materiali di ispirazione bio" e la Swansea University Medical School, (Regno Unito), stanno fornendo le prime prove del loro impatto sui linfociti B umani - le cellule immunitarie responsabili della produzione di anticorpi. Si prevede che l'uso di queste nanoparticelle migliorerà l'efficacia dei prodotti farmaceutici limitando, al contempo, potenziali effetti avversi. Questi risultati, pubblicati sulla rivista ACS Nano, porteranno allo sviluppo di terapie più mirate e meglio tollerate, in particolare nel campo dell'oncologia. La metodologia sviluppata consente anche di testare la biocompatibilità di qualsiasi nanoparticella in una fase iniziale dello sviluppo di un nuovo nanotraffico.

I linfociti B sono una parte cruciale del sistema immunitario umano in quanto responsabili della produzione di anticorpi, quindi interessanti per lo sviluppo di vaccini preventivi e terapeutici. Tuttavia, per raggiungere il loro obiettivo, i vaccini devono raggiungere rapidamente i linfociti B senza essere distrutti, rendendo particolarmente utile l'uso di nanoparticelle. "Le nanoparticelle possono costituire un veicolo protettivo per i vaccini - o altri farmaci - per trasportarle specificamente dove possono essere più efficaci, risparmiando altre cellule", spiega Carole Bourquin, una professoressa presso le Facoltà di Medicina e Scienza dell'UNIGE, che ha co-guidato questo studio. "Questo targeting consente anche l'uso di una dose inferiore di immunostimolante pur mantenendo una risposta immunitaria efficace. Aumenta la sua efficacia riducendo gli effetti collaterali, a condizione che le nanoparticelle siano innocue per tutte le cellule immunitarie."

L'oro è un materiale ideale

L'oro è un eccellente candidato per la nanomedicina grazie alle sue particolari proprietà fisico-chimiche. Ben tollerato dal corpo e facilmente malleabile, questo metallo ha, ad esempio, la particolarità di assorbire la luce e quindi rilasciare calore, una proprietà che può essere sfruttata in oncologia. "Le nanoparticelle d'oro possono essere utilizzate per colpire i tumori. Quando esposte a una fonte di luce, le nanoparticelle rilasciano calore e distruggono le cellule tumorali vicine. Potremmo anche collegare un farmaco alla superficie delle nanoparticelle da consegnare in un luogo specifico", spiega Sandra Hočevar, ricercatrice dell'UNIGE. "Per testare la loro sicurezza e la migliore formula per uso medico, abbiamo creato sfere d'oro con o senza rivestimento in polimero, così come barre d'oro per esplorare gli effetti del rivestimento e della forma. Abbiamo quindi esposto i linfociti B umani alle nostre particelle per 24 ore per esaminare l'attivazione della risposta immunitaria."

Seguendo i marcatori di attivazione espressi sulla superficie delle cellule B, gli scienziati sono stati in grado di determinare quanto le loro nanoparticelle attivano o inibiscono la risposta immunitaria. Sebbene nessuna delle nanoparticelle testate abbia dimostrato effetti avversi, la loro influenza sulla risposta immunitaria differiva a seconda della loro forma e della presenza di una superficie, rivestimento polimerico. "Le proprietà della superficie e la morfologia delle nanoparticelle sono sicuramente importanti quando si tratta dell'interazione cellula-nanoparticella. È interessante notare che i nanorod d'oro hanno inibito la risposta immunitaria invece di attivarla, probabilmente causando interferenze sulla membrana cellulare, o perché sono più pesanti ", afferma Martin Clift, professore associato di nanotossicologia e sistemi in vitro presso la Swansea University Medical School, e il co-leader del progetto.

Le particelle sferiche non rivestite si aggregano facilmente e pertanto non sono adatte per l'uso biomedico. D'altra parte, le sfere d'oro rivestite con un polimero protettivo sono stabili e non compromettono la funzionalità dei linfociti B. "E possiamo facilmente collocare il vaccino o il farmaco da consegnare ai linfociti B in questo rivestimento", afferma Carole Bourquin. «Inoltre, il nostro studio ha stabilito una metodologia per valutare la sicurezza delle nanoparticelle sui linfociti B, qualcosa che non era mai stato fatto prima. "Questo potrebbe essere particolarmente utile per la ricerca futura, poiché l'uso di nanoparticelle in medicina richiede ancora chiare linee guida".


Molte applicazioni cliniche

Le cellule B sono al centro della risposta del vaccino, ma anche in altre aree come l'oncologia e le malattie autoimmuni. Le nanoparticelle d'oro sviluppate dal team di ricercatori potrebbero consentire di fornire farmaci esistenti direttamente ai linfociti B per ridurre il dosaggio necessario e i potenziali effetti collaterali. In effetti, sono già stati condotti studi sui pazienti per il trattamento dei tumori cerebraliLe nanoparticelle d'oro possono essere rese abbastanza piccole da attraversare la barriera emato-encefalica, consentendo la somministrazione diretta di specifici farmaci anti-tumorali nelle cellule cancerose.

 

Fonte: www.unige.ch