(Tumori del fegato-Immagine: il trasduttore ad ultrasuoni per istotripsia a 700 kHz, 260 elementi utilizzato nel laboratorio del Prof. Xu. Credito: Marcin Szczepanski, Ingegneria del Michigan).
La tecnologia del suono non invasiva sviluppata presso l’Università del Michigan scompone i tumori del fegato nei ratti, uccide le cellule tumorali e stimola il sistema immunitario a prevenire un’ulteriore diffusione, un progresso che potrebbe portare a migliori risultati del cancro negli esseri umani.
Distruggendo solo dal 50% al 75% del volume del tumore al fegato, il sistema immunitario dei ratti è stato in grado di eliminare il resto, senza evidenza di recidiva o metastasi in oltre l’80% degli animali.
“Anche se non prendiamo di mira l’intero tumore, possiamo comunque causare la regressione del tumore e anche ridurre il rischio di future metastasi“, ha affermato Zhen Xu, Professore di ingegneria biomedica presso la UM e corrispondente autore dello studio sui tumori.
I risultati dello studio hanno anche mostrato che il trattamento ha stimolato le risposte immunitarie dei ratti, forse contribuendo all’eventuale regressione della porzione non mirata del tumore e prevenendo un’ulteriore diffusione del cancro.
Il trattamento, chiamato Istotripsia, focalizza in modo non invasivo le onde ultrasoniche per distruggere meccanicamente il tessuto bersaglio con una precisione millimetrica. La tecnica relativamente nuova è attualmente utilizzata in una sperimentazione sul cancro del fegato umano negli Stati Uniti e in Europa.
In molte situazioni cliniche, l’intero tumore non può essere preso di mira direttamente nei trattamenti per ragioni che includono la dimensione, la posizione o lo stadio della massa. Per studiare gli effetti della distruzione parziale dei tumori con il suono, questo ultimo studio ha preso di mira solo una parte di ciascuna massa, lasciando dietro di sé un tumore intatto vitale. Ha inoltre consentito al team, compresi i ricercatori della Michigan Medicine e dell’Ann Arbor VA Hospital, di mostrare l’efficacia dell’approccio in condizioni non ottimali.
“L’istotripsia è un’opzione promettente che può superare i limiti delle modalità di ablazione attualmente disponibili e fornire un’ablazione non invasiva del tumore al fegato sicura ed efficace“, ha affermato Tejaswi Worlikar, un dottorando in ingegneria biomedica. “Ci auguriamo che ciò che abbiamo appreso da questo studio motiverà le future indagini precliniche e cliniche sull’istotripsia verso l‘obiettivo finale dell’adozione clinica del trattamento dell’istotripsia per i pazienti con cancro del fegato“.
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Il cancro al fegato è tra le prime 10 cause di decessi per cancro nel mondo e negli Stati Uniti Nonostante le molteplici opzioni di trattamento, la prognosi rimane infausta con tassi di sopravvivenza a cinque anni inferiori al 18% negli Stati Uniti. L’elevata prevalenza di recidiva del tumore e metastasi dopo l’iniziale trattamento evidenzia la necessità clinica di migliorare gli esiti del cancro al fegato.
Laddove un tipico ultrasuono utilizza le onde sonore per produrre immagini dell’interno del corpo, gli ingegneri della messaggistica unificata hanno aperto la strada all’uso di tali onde per il trattamento. E la loro tecnica funziona senza gli effetti collaterali dannosi degli approcci attuali come le radiazioni e la chemioterapia.
“Il nostro trasduttore, progettato e costruito presso la messaggistica unificata, fornisce impulsi ultrasonici di alta ampiezza di microsecondi, cavitazione acustica, per concentrarsi sul tumore in modo specifico per romperlo”, ha affermato Xu. “I dispositivi a ultrasuoni tradizionali utilizzano impulsi di ampiezza inferiore per l’imaging”.
Gli impulsi lunghi di microsecondi provenienti dal trasduttore di messaggistica unificata generano microbolle all’interno dei tessuti presi di mira, bolle che si espandono e collassano rapidamente. Questi stress meccanici violenti ma estremamente localizzati uccidono le cellule tumorali e distruggono la struttura del tumore.
Dal 2001, il laboratorio di Xu presso la UM ha aperto la strada all’uso dell’istotripsia nella lotta contro il cancro, portando alla sperimentazione clinica #HOPE4LIVER sponsorizzata da HistoSonics, una società spin-off della UM. Più recentemente, la ricerca del gruppo ha prodotto risultati promettenti sul trattamento dell’istotripsia e dell’immunoterapia.
Fonte:Cancers
