IIT, impulsi laser e nanoparticelle per le terapie oncologiche del futuro

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I ricercatori del Center for Nanotechnology Innovation dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Pisa hanno realizzato delle piccole particelle, con una forma che ricorda i frutti della passione, che potrebbero essere utilizzate per diagnosticare e curare nello stesso tempo alcuni tumori solidi, come quelli testa-collo o del pancreas, attraverso impulsi laser. I risultati dello studio, sostenuto dalla Fondazione Airc per la ricerca sul cancro, sono stati pubblicati sulla rivista Materials Horizons. Grazie anche a un My First Airc Grant (Mfag), Valerio Voliani coordina un gruppo di ricerca che ha lavorato per circa quattro anni alla realizzazione e allo studio delle particelle a forma di frutto della passione. L’obiettivo era trovare nuovi metodi per trattare i tumori in modo localizzato, riducendo gli effetti collaterali delle chemioterapie tradizionali, e inoltre unendo la terapia del calore con quella farmacologica. In particolare – spiega l’IIT – le nuove nanoparticelle sono costituite da un involucro di vetro ripieno di particelle d’oro ultrapiccole di dimensione fino a 3 nanometri. Inoltre rispondono alla luce infrarossa, riscaldandosi localmente a temperature elevate, oltre i 43 gradi, così da essere in grado di “cuocere” le proteine interne alle cellule tumorali e, di conseguenza, indurre tali cellule alla morte. Le future terapie oncologiche potrebbero prevedere l’iniezione delle particelle “frutto della passione” nel tessuto malato e la loro attivazione tramite una comune luce laser, simile a quella usata nei dispositivi per la depilazione. Il gruppo di ricerca di Voliani ha dimostrato l’efficacia del trattamento in aggregati di cellule tumorali cresciuti in tre dimensioni in laboratorio. I ricercatori del gruppo hanno maturato una notevole esperienza nello sviluppo di questi aggregati cellulari che riproducono il più fedelmente possibile le micrometastasi tumorali. Si tratta di un metodo di studio innovativo, in accordo con la cosiddetta regola delle 3R (Refinement, Reduction, Replacement) promossa anche dal Ministero della Salute per l’individuazione di approcci integrativi, là dove possibile, alla sperimentazione animale. Tuttavia alcuni esperimenti in animali di laboratorio sono imprescindibili. In collaborazione con la In Vivo Pharmacology Facility coordinata da Rosalia Bertorelli all’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova, il gruppo di Voliani ha dimostrato che le nanoparticelle, dopo essere state iniettate in un organismo animale, sono eliminate attraverso feci e urine, senza il rischio di accumuli potenzialmente tossici. Questo lavoro avvicina l’applicazione dei nanomateriali metallici alla clinica, prospettando nuove possibilità per i pazienti. Grazie al sostegno di Airc, Voliani – conclude l’IIT – potrà dedicarsi agli ulteriori studi preclinici sull’efficacia terapeutica delle nanoparticelle, così da identificare nei prossimi anni nuove terapie più efficaci e meno invasive per i pazienti.