(Cancro ovarico-Immagine: bioingegnere della Rice University Omid Veiseh con una fiala di protesi simili a perline inventate dal suo laboratorio per fungere da fabbriche di farmaci anticancro. Veiseh e colleghi hanno dimostrato che gli impianti potrebbero sradicare il cancro ovarico e del colon-retto nei topi in appena sei giorni. Credito: “Jeff Fitlow/Rice University”).
I bioingegneri della Rice University hanno dimostrato che possono sradicare il cancro ovarico e del colon-retto in stadio avanzato nei topi in appena sei giorni con un trattamento che potrebbe essere pronto per studi clinici sull’uomo entro la fine dell’anno.
I ricercatori hanno utilizzato “fabbriche di farmaci“, tecnologie di incapsulamento cellulare, impiantabili delle dimensioni di una capocchia di spillo per fornire dosi elevate e continue di interleuchina-2, un composto naturale che attiva i globuli bianchi per combattere il cancro. Le sfere per la produzione di farmaci possono essere impiantate con un intervento chirurgico minimamente invasivo. Ciascuna contiene cellule progettate per produrre interleuchina-2 che sono racchiuse in un guscio protettivo.
I risultati del trattamento e dei test sugli animali sono descritti online oggi in uno studio pubblicato su Science Advances dai co-autori Omid Veiseh, Amanda Nash e colleghi della Rice, dell’MD Anderson Cancer Center dell’Università del Texas, dell’Università della Virginia e altri.
Veiseh, un assistente Professore di bioingegneria il cui laboratorio ha prodotto il trattamento, ha affermato che gli studi clinici sull’uomo potrebbero iniziare non appena questo autunno perché uno dei criteri chiave di progettazione del suo team era aiutare i malati di cancro il più rapidamente possibile. Il team ha scelto solo componenti che in precedenza si erano dimostrati sicuri per l’uso nell’uomo e ha dimostrato la sicurezza del nuovo trattamento in più test.
“Le somministriamo solo una volta, ma le “fabbriche di farmaci” continuano a produrre la dose necessaria ogni giorno, fino all’eliminazione del cancro”, ha detto Veiseh. “Una volta determinata la dose corretta e di quante fabbriche avevamo bisogno, siamo stati in grado di sradicare i tumori nel 100% degli animali con cancro ovarico e in sette degli otto animali con cancro del colon-retto”.
Nello studio appena pubblicato, i ricercatori hanno posizionato sfere per la produzione di farmaci accanto ai tumori e all’interno del peritoneo, un rivestimento simile a una sacca che sostiene l’intestino, le ovaie e altri organi addominali. Il posizionamento all’interno di questa cavità ha concentrato l’interleuchina-2 all’interno dei tumori e limitato l’esposizione altrove.
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“Una sfida importante nel campo dell’immunoterapia è aumentare l’infiammazione del tumore e l’immunità antitumorale evitando gli effetti collaterali sistemici delle citochine e di altri farmaci pro-infiammatori“, ha affermato il coautore dello studio, il Dott. Amir Jazaeri, Professore di oncologia ginecologica e riproduttiva medicina presso MD Anderson. “In questo studio, abbiamo dimostrato che le ‘fabbriche di farmaci’ consentono la somministrazione locale regolabile dell’interleuchina-2 e l’eradicazione del tumore in diversi modelli murini. Ciò fornisce una forte motivazione per i test clinici“.
L’interleuchina-2 è una citochina, una proteina utilizzata dal sistema immunitario per riconoscere e combattere le malattie. È un trattamento contro il cancro approvato dalla FDA, ma Nash, uno studente laureato nel gruppo di Veiseh e autore principale dello studio, ha affermato che le fabbriche di farmaci provocano una risposta immunitaria più forte rispetto ai regimi di trattamento con interleuchina-2 esistenti perché le perline forniscono direttamente concentrazioni più elevate della proteina ai tumori.
“Se fornissi la stessa concentrazione della proteina attraverso una pompa IV, sarebbe estremamente tossica“, ha detto Nash. “Con queste sfere simili a “fabbriche di farmaci“, la concentrazione che vediamo in altre parti del corpo, lontano dal sito del tumore, è in realtà inferiore a quella che i pazienti devono tollerare con i trattamenti IV. L‘alta concentrazione è solo nel sito del tumore“.
Nash ha affermato che lo stesso approccio generale utilizzato nello studio potrebbe essere applicato per trattare i tumori del pancreas, del fegato, dei polmoni e di altri organi. Le fabbriche di farmaci potrebbero essere collocate vicino ai tumori e all’interno dei rivestimenti che circondano quegli organi e la maggior parte degli altri. E se è necessaria una citochina diversa per colpire una forma specifica di cancro, le sfere possono essere caricate con cellule ingegnerizzate che producono quel composto immunoterapico.
Il guscio esterno della perla protegge le sue cellule produttrici di citochine dagli attacchi immunitari. I gusci sono fatti di materiali che il sistema immunitario riconosce come oggetti estranei, ma non come minacce immediate e il laboratorio di Veiseh lo ha sfruttato nella sua progettazione.
“Abbiamo anche dimostrato di poter somministrare in sicurezza un secondo ciclo di trattamento qualora fosse necessario in clinica”, conclude il ricercatore.
Fonte:Science Advances
