I Fisici dell’Università del Texas ad Arlington hanno dimostrato che l’uso di microonde per attivare nanoparticelle fotosensibili produce effetti di riscaldamento del tessuto che alla fine portano alla morte cellulare all’interno dei tumori solidi.
” Le microonde possono propagarsi attraverso tutti i tipi di tessuti e colpire i tumori situati in profondità”, ha detto Wei Chen, Professore di fisica della UTA e autore principale dello studio pubblicato questo mese nel Journal of Biomedical Nanotechnology.
La terapia fotodinamica uccide le cellule tumorali quando una nanoparticella introdotta nel tessuto tumorale genera ossigeno singoletto tossico dopo esposizione alla luce. L’ ossigeno singoletto è un tipo reattivo di ossigeno che danneggia i mitocondri delle cellule e, infine, provoca la morte delle cellule.
( Vedi anche:Nanoparticelle uccidono le cellule del cancro in modo insolito).
“Fino ad oggi, la terapia fotodinamica è stata considerata efficace per i tumori della pelle o tumori vicino alla superficie della pelle”, ha spiegato Chen. ” La nostra idea di unire le microonde alla terapia fotodinamica per colpire i tumori più profondi si è già dimostrata efficace, rapida e sicura, riducendo le dimensioni del tumore”.
In studi precedenti, i ricercatori hanno identificato un nuovo tipo di nanoparticelle chiamate Cu-Cy che potevano essere attivate dai raggi X per produrre ossigeno singoletto e rallentare la crescita dei tumori. I raggi X, tuttavia, comportano rischi significativi per i pazienti e possono danneggiare il tessuto sano.
In questo nuovo studio, il team ha dimostrato che le nanoparticelle Cu-Cy possono essere attivate da microonde che possono essere indirizzate direttamente al tumore stesso senza danneggiare il tessuto circostante.
“La nostra nuova terapia fotodinamica/ microonde indotta offre numerosi vantaggi, il più significativo dei quali è maggiore sicurezza”, ha detto Chen. ” La nostra nanoparticella Cu-Cy dimostra anche bassa tossicità, è facile da produrre e poco costosa ed emette anche luminescenza intensa, che significa che può essere utilizzata anche come agente di imaging”.
I ricercatori hanno dimostrato, che sia in vitro che in vivo, su una linea cellulare di osteosarcoma, il trattamento ha significativamente distrutto delle cellule tumorali utilizzando nanoparticelle a base di cisteamina rame, attivata dalle microonde. Gli effetti di riscaldamento e il rilascio di ioni rame da cisteamina all’attivazione, è il principale meccanismo per la generazione di ossigeno reattivo necessario per la distruzione delle cellule tumorali.
“Questa nuova invenzione è in gran parte basata sulla nuova cisteamina rame fotosensibilizzante che abbiamo inventato e brevettato, e vorrei ringraziare tutti i nostri collaboratori, in particolare il Dott Lun Ma, per il tempo e le energie spese per questo progetto”, ha detto Chen.
Alex Weiss, Presidente UTA del Dipartimento di Fisica, ha sottolineato l’importanza di questa ricerca nel contesto della crescente attenzione della UTA,alla salute e alla condizione umana all’interno del Piano Strategico 2020: Bold Solutions|Global Impact.
“La ricerca del Dr. Chen, con l’attivazione delle nanoparticelle, ha portato a importanti scoperte che potrebbero trasformare il trattamento del cancro”, ha concluso Weiss.
Fonte: University of Texas
