Gli scienziati di Nanoprobes, Inc. sostengono che le nanoparticelle magnetiche possano curare il cancro in un solo trattamento. Le loro scoperte sono pubblicate in riviste scientifiche di prestigio.
Il team, guidato dal Dr. James F. Hainfeld, afferma che un’iniezione contenente le nanoparticelle, seguita da 3 minuti in un campo magnetico, ha «completamente guarito» animali affetti da cancro.
L’idea è sorprendentemente semplice: quando si inserisce una particella di ferro in un campo magnetico alternato, questa ruota avanti e indietro, generando un notevole calore. Se si riesce a fornire abbastanza particelle di ferro a un tumore, si può effettivamente «cucinare» il cancro.
Tuttavia, tradurre la teoria in pratica si è rivelato leggermente più difficile.
Uno degli ostacoli principali che gli scienziati hanno affrontato era che la quantità di ferro necessaria per la terapia del cancro era tossica per il corpo. Pur avendo tentato di superare questo problema iniettando il ferro direttamente nel tumore, hanno scoperto che ogni area che mancava inevitabilmente sarebbe ricresciuta.
Il dott. Hainfeld, uno dei pionieri della nanotecnologia, ha deciso di affrontare il problema da una prospettiva diversa. Invece di cercare un metodo più preciso per iniettare il ferro, ha scelto di modificare l’effettiva particella di ferro.
Insieme al suo collega Hui Huang, gli scienziati hanno impiegato 6 anni per ingegnerizzare una nanoparticella con un nucleo di ferro e un guscio biocompatibile, in grado di essere iniettata nel sangue senza effetti negativi.
«Miglioramento della Permeabilità e dell’Effetto di Ritenzione»
I tumori crescono rapidamente e, per raggiungere questo obiettivo, gli scienziati ritengono che stimolino la produzione di vasi sanguigni. Uno degli effetti collaterali della produzione accelerata è che i nuovi vasi tendono a perdere acqua e mancano di un efficace drenaggio linfatico.
Questo fenomeno, noto come «maggiore permeabilità e effetto di ritenzione», è ciò che sfruttano le nanotecnologie. I vasi che perdono permettono alle particelle di accumularsi nel tumore, mentre la mancanza di un drenaggio adeguato significa che rimangono lì più a lungo rispetto alle cellule sane.
Sapendo questo, il dottor Hainfeld ha progettato le particelle di ferro per penetrare specificamente nei tumori. Un ulteriore vantaggio di questo trattamento è che le nanoparticelle sono in grado di trovare cellule cancerose ovunque nel corpo, anche in caso di metastasi, ovvero quando il cancro si è diffuso ad altri organi.
E, cosa più importante, poiché i campi magnetici attraversano l’intero corpo umano, le nanoparticelle riscaldano anche i tumori profondi che prima erano inaccessibili.
Quando la nanoparticella era finalmente pronta per essere testata, il suo nucleo di ferro era racchiuso in un guscio biocompatibile sufficientemente grande da permettere al nucleo di ruotare, ma lasciava comunque abbastanza spazio per passare attraverso i vasi sanguigni che perdono. Presentava anche lunghi filamenti di polimero per tenerla lontana dal fegato.
Gli scienziati hanno quindi iniettato le nanoparticelle nel flusso sanguigno di topi affetti da cancro. Gli animali non hanno mostrato reazioni avverse alle iniezioni, dimostrando che il problema della tossicità del ferro era stato superato.
Le particelle si sono riunite nei tumori, con una concentrazione circa 16 volte superiore a quella del tessuto sano circostante.
Il test finale dell’esperimento prevedeva di esporre gli animali a un campo magnetico alternato. Utilizzando una termocamera a infrarossi per misurare la temperatura all’interno dei tumori, hanno osservato aumenti così significativi da «fondere» il cancro, lasciando il tessuto circostante fresco e illeso.
Tasso di Successo tra il 78% e il 90% nei Topi
Dopo un trattamento di 3 minuti, gli scienziati riferiscono che i tumori sono stati completamente sradicati, «con una precisione più fine del coltello di un chirurgo».
Un altro vantaggio del trattamento è che i resti neutralizzati dei tumori «fusi» vengono semplicemente assorbiti dal corpo, mentre le nanoparticelle si degradano lentamente nel tempo, consentendo al corpo di elaborare il ferro in eccesso in modo innocuo.
Il Dr. Hainfeld e Huang riportano una percentuale di successo tra il 78% e il 90% nei topi.
Collaborando con il Dr. Henry Smilowitz del centro di salute dell’Università del Connecticut, la coppia ha anche dimostrato risultati eccellenti nel trattamento del cancro al cervello.
Attraversare la barriera emato-encefalica presenta delle sfide, ma sono stati in grado di dimostrare un «rapporto di concentrazione nitidissimo al limite del tumore al cervello». Fondamentalmente, questa precisione protegge il tessuto cerebrale sano quando l’area viene riscaldata magneticamente.
Il lavoro del Dr. Hainfeld e Huang è stato riconosciuto dal National Institutes of Health e attualmente stanno conducendo ulteriori test di laboratorio in preparazione all’approvazione della FDA.
I ricercatori del MIT hanno precedentemente utilizzato nanoparticelle per somministrare farmaci chemioterapici alle aree colpite, mentre le nanoparticelle invisibili potrebbero rivelarsi efficaci nel trattamento dei tumori al seno resistenti ai farmaci.
Nuove Scoperte nel 2024
Nel 2024, le ricerche sulle nanoparticelle magnetiche hanno fatto notevoli passi avanti. Studi recenti hanno dimostrato che l’ottimizzazione della dimensione e della forma delle nanoparticelle può migliorare ulteriormente la loro capacità di accumularsi nei tumori, aumentando l’efficacia del trattamento. Inoltre, sono emerse nuove strategie per combinare le nanoparticelle con farmaci immunoterapici, creando sinergie che potrebbero potenziare l’attività antitumorale.
Statistiche recenti suggeriscono che queste combinazioni potrebbero aumentare il tasso di risposta nei pazienti con tumori avanzati, portando a risultati clinici più promettenti. I ricercatori stanno anche esplorando l’uso di nanoparticelle per bersagliare specifici recettori sulle cellule tumorali, aprendo nuove strade per terapie altamente personalizzate.
In conclusione, le nanoparticelle magnetiche rappresentano una frontiera entusiasmante nella lotta contro il cancro, con potenziali applicazioni che potrebbero rivoluzionare la medicina oncologica nei prossimi anni.
