Con grande sorprsa, gli scienziati hanno scoperto che minuscole nanoparticelle fluorescenti, originariamente sviluppate per illuminare e delimitare i tumori durante l’intervento chirurgico, possono anche uccidere le cellule del cancro innescando un tipo di morte cellulare che non era stata osservata in precedenza.
La scoperta è stata pubblicata sulla rivista Nature Nanotechnology.
Uno dei ricercatori principali dello studio è Ulrich Wiesner, Professore di ingegneria alla Cornell University di Ithaca.
Le nanoparticelle sono particelle con una dimensione non più grande di 100 nanometri. Hanno proprietà insolite rispetto allo stesso materiale su scala più grande e scienziati ed ingegneri le utilizzano in molti campi, tra cui l’elettronica e biomedicina.
(Vedi:Nanoparticelle iniettabili mostrano stupefacente abilità contro il cancro).
Le nanoparticelle al centro del nuovo studio – chiamate punti Cornell o punti C – sono minuscole particelle di silice fluorescenti, con un diametro di 5 nanometri.
Esse sono state originariamente sviluppate dal Prof. Wiesner oltre 10 anni fa, come strumento per la chirurgia del cancro. Queste nano particelle si attaccano alle cellule tumorali e si illuminano in modo che i chirurghi possano rimuovere perfettamente il tumore. Le particelle sono state anche utilizzate utilizzate per la somministrazione di farmaci mirati ed il rilevamento ambientale.
‘Proprietà terapeutiche intrinseche’
Il nuovo studio dimostra che i punti Cornell possono uccidere le cellule tumorali senza l’ausilio di farmaci.L’autore dello studio, Michelle Bradbury, Direttore di imaging intraoperatorio al Memorial Sloan Kettering Cancer Center di New York, NY, osserva:
“In realtà, questa è la prima volta che abbiamo dimostrato che la particella ha proprietà terapeutiche intrinseche”.
“La particella è ben tollerata nel tessuto normalmente sano”, spiega il Prof. Wiesner, “ma non appena si attacca alle cellule tumorali e in condizioni molto specifiche, diventa un killer“.
I ricercatori hanno scoperto la capacità dei punti C di uccidere le cellule del cancro mentre stavano cercando di capire come grandi concentrazioni di queste nanoparticelle possono essere tollerate. Durante diverse sperimentazioni, il team ha scoperto, con grande sorpresa, che quando alte dosi di peptidi rivestono le nanoparticelle, esse vengono incubate nelle cellule tumorali e in particolare questo accade quando le cellule tumorali hanno “fame” di sostanze nutritive.
Le nanoparticelle hanno prelevato il ferro dall’ambiente e lo hanno consegnato alle cellule tumorali.
Fornire il ferro alle cellule tumorali innesca un tipo di morte cellulare chiamata ferroptosi, che rompe la membrana cellulare. Questa morte cellulare è molto diversa dalla morte cellulare per apoptosi.
‘Ondata di distruzione’
Il Prof. Wiesner riferisce che solo 24-48 ore dopo l’esposizione ai punti Cornell, è stata osservata come un “onda di distruzione” che ha spazzato via l’intera coltura delle cellule tumorali. In ulteriori esperimenti, i ricercatori hanno iniettato dosi elevate di punti Cornell nei topi con melanoma e hanno scoperto che il tumore si è ridotto e non ci sono state reazioni avverse.
Gli autori concludono: ” I risultati mostrano che “la ferroptosi può essere obiettivo delle piccolissime nanoparticelle di silice che possono avere potenziale terapeutico”. I ricercatori hanno ora intenzione di verificare come i puntini Cornell lavorano in combinazione con altre terapie standard in diversi tipi di tumori.Il team sta anche esplorando nuove strade per adattare le particelle ai diversi tipi di cancro.
Fonte: Nature
