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Nanoparticelle magnetiche per curare il cancro

Gli scienziati di Nanoprobes, Inc. sostengono che le nanoparticelle magnetiche possono curare il cancro in un solo trattamento. Le loro scoperte sono pubblicate in

Il team, guidato dal Dr. James F. Hainfeld, sostiene che un’iniezione contenente le nanoparticelle seguita da 3 minuti in un campo magnetico “completamente guarito” testare animali di cancro.

L’idea è sorprendentemente semplice. Quando metti una particella di ferro all’interno di un campo magnetico alternato, ruota avanti e indietro, generando un notevole calore. Quindi, se riesci a fornire abbastanza particelle di ferro a un tumore, puoi effettivamente “cucinare” il cancro.

Tuttavia, tradurre la teoria in scienza si rivelò leggermente più difficile.

Uno degli ostacoli principali che gli scienziati hanno dovuto affrontare era che la quantità di ferro necessaria per la terapia del cancro era tossica per il corpo. E mentre gli scienziati avevano cercato 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 guardare il problema da una prospettiva diversa. Invece di guardare a un modo più preciso di iniettare ferro, decise 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. Questo potrebbe essere iniettato nel sangue senza effetti negativi.

“Miglioramento della permeabilità e dell’effetto di ritenzione”

I tumori devono crescere 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 quello che sfrutta 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 misurò le particelle di ferro in modo specifico per penetrare nei tumori. Un altro vantaggio di questo trattamento è che le nanoparticelle troveranno cellule cancerose ovunque nel corpo, anche se hanno metastasi – o diffuse ad altri organi nel corpo.

E, soprattutto, 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 che era abbastanza grande da permettere al nucleo di ruotare, ma lasciava ancora abbastanza spazio per scivolare attraverso i vasi sanguigni che perdevano. Aveva anche lunghi filamenti di polimero per tenerlo fuori 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 gli scienziati avevano superato il problema con la tossicità del ferro.

Gli scienziati osservano che le particelle si sono riunite nei tumori – con circa 16 volte la concentrazione del tessuto sano circostante.

Il test finale dell’esperimento era di esporre gli animali a un campo magnetico alternato rapidamente. Usando una termocamera ad infrarossi per misurare la temperatura all’interno dei tumori, hanno visto questi aumenti abbastanza alti 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 affermano 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 processare il ferro in eccesso inoffensivo.

Dr. Hainfeld e Huang affermano una percentuale di successo del 78-90% nei topi.

Lavorando in collaborazione con il Dr. Henry Smilowitz del centro di salute dell’Università del Connecticut, la coppia ha anche dimostrato risultati eccellenti per il trattamento del cancro al cervello.

Attraversare la barriera emato-encefalica presenta i suoi problemi, ma sono stati in grado di dimostrare un “rapporto di concentrazione nitidissimo al limite del tumore al cervello”. Fondamentalmente, questa precisione salverebbe la materia cerebrale sana quando l’area veniva riscaldata magneticamente.

Il lavoro di Dr. Hainfeld e Huang è stato riconosciuto dal National Institutes of Health e attualmente sta conducendo ulteriori test di laboratorio in preparazione dell’approvazione della FDA.

I ricercatori del MIT hanno precedentemente usato le nanoparticelle per somministrare farmaci chemioterapici alle aree colpite, mentre le nanoparticelle invisibili potrebbero essere efficaci nel trattamento dei tumori al seno resistenti ai farmaci.

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