Il cancro si diffonde in tutto il corpo attraverso le metastasi. Durante questo processo, le cellule tumorali possono sia invadere i tessuti sani circostanti che penetrare nei linfonodi, oppure nei vasi sanguigni circostanti.
Ma la nuova ricerca potrebbe aver trovato un modo per controllare le metastasi inibendo la migrazione delle cellule tumorali.
Ciò che permette alle cellule tumorali di migrare è un insieme di sporgenze che consentono loro di muoversi. Il team di ricercatori – guidati da Mostafa El-Sayed, Professore di Chimica e Biochimica alla Tech’s School ad Atlanta, è riuscito a tagliare con successo queste sporgenze utilizzando una tecnica speciale.
I risultati dello studio sono stati pubblicati dalla rivista PNAS.
Rompere le ” gambe” alle cellule tumorali
Le lunghe e sottili protrusioni che aiutano le cellule tumorali a muoversi sono chiamate filopodi. Esse sono un’estensione di una serie di “larghe fibre lastriformi” chiamate lamellipodi che si trovano lungo i bordi della cellula.
Il suffisso “podia” (o “podium” singolare) deriva dalla lingua greca e significa ” qualcosa simile ai piedi”.
In sostanza, lamellipodi e filopodi sono piccole “gambe” che aiutano le cellule sane a spostarsi all’interno del tessuto, ma nelle cellule cancerose, lamellipodi e filopodi sono prodotte in eccesso.
I ricercatori hanno utilizzato nanoparticelle di oro, per rompere queste piccole gambe.
Con l’aiuto di nanotecnologie, gli scienziati sono stati in grado di ridurre le dimensioni di alcuni materiali ad una scala nanometrica, cioè “nano”, ossia la miliardesima parte di un metro. A questo punto, questi materiali hanno iniziato a mostrare nuova proprietà chimiche e fisiche.
Il Prof. El-Sayed e colleghi hanno progettato dei nanotubi ricoperti con uno strato di molecole, chiamate peptidi RGD, che si legano ad uno specifico tipo di proteina chiamata integrina.
“I nanotubi legati all’integrina hanno bloccato le sue funzioni e di conseguenza essa non potevano guidare il citoscheletro a produrre in eccesso lamellipodi e filopodi”, spiega il co-autore Yan Tang, un post-dottorato in biologia computazionale.
Il citoscheletro è la struttura di supporto di una cellula, responsabile della sua forma. Ma esso, ha anche funzioni supplementari come quelle di formare le sporgenze filopodi.
Gli esperimenti hanno rivelato che semplicemente legare i nanotubi all’ integrina ritarda la migrazione delle cellule tumorali.
È importante sottolineare che questo metodo ha evitato le cellule sane rivelandosi meno dannoso della chemioterapia.
“Ci sono alcune integrine specifiche che vengono prodotte in quantità eccessive dalle cellule cancerose”, spiega Moustafa Ali, uno dei primi autori dello studio.
Nella seconda fase dell’esperimento, il Prof. El-Sayed ed il team di ricerca, hanno riscaldato le nanoparticelle d’oro con un laser di luce nel vicino infrarosso e questa ha bloccato efficacemente la migrazione delle cellule maligne.
“Le nano particelle di oro, al contrario delle cellule, assorbono la luce e come risultato, lamellipodi e filopodi delle cellule tumorali vengono parzialmente fusi”, dice Moustafa Ali.
In questo esperimento, non tutte le cellule tumorali sono state uccise, in quanto ciò avrebbe impedito ai ricercatori di esaminare se la migrazione era stata bloccata con successo. Tuttavia, i ricercatori dicono che il metodo potrebbe essere regolato per uccidere tutte le cellule maligne.
Il Prof. El-Sayed ed i suoi colleghi hanno già condotto esperimenti simili sui topi. La ricerca non ha trovato alcuna tossicità dall’oro per un massimo di 15 mesi dopo il trattamento.
I ricercatori sperano di essere presto in grado di trattare i tumori della testa, collo, seno e tumori della pelle, con iniezioni locali di nano particelle di oro combinate con la bassa potenza del laser vicino infrarosso”.
Il laser potrebbe raggiungere i nanotubi di oro a 4 o 5 centimetri di profondità all’interno del tessuto e i tumori profondi potrebbe essere trattati con iniezioni profonde di particelle nanoro, secoondo gli autori.
Fonte: Medicalnews
