La capacità delle cellule tumorali di sviluppare resistenza multifarmaco o resistenza ai farmaci chemioterapici, rimane una delle principali cause di recidiva e metastasi del cancro, ma recenti scoperte offrono la speranza che gli oncologi possano un giorno indurre le cellule tumorali a “spegnere” la loro resistenza.
Il Professor Xiaoming Shawn dell’ Università del Maryland Fischell Dipartimento di Bioingegneria e i ricercatori di altre cinque istituzioni accademiche indicano una tecnica che utilizza nanoparticelle appositamente progettate e laser vicino all’infrarosso, per far sì che le cellule tumorali perdano le loro capacità di resistenza multipla. Questa tecnica crea una finestra terapeutica per la chemioterapia che può così, combattere anche le cellule più resistenti ai farmaci e rimaste in vita dopo l’intervento chirurgico o un trattamento precedente.
Lo studio è stato pubblicato oggi su Nature Communications.
“Somministrando la chemioterapia all’interno di questa “finestra terapeutica”, gli oncologi possono somministrare una dose inferiore di farmaci chemioterapici ai pazienti, con il potenziale di un risultato terapeutico migliore, il tutto riducendo al minimo la tossicità dei farmaci negli organi sani”, ha affermato il ricercatore.
( Vedianche:Cancro: scoperta la proteina che favorisce la farmaco resistenza).
Uno dei motivi principali per cui le cellule tumorali sviluppano resistenza è la sovraespressione di quelle che sono note come pompe di efflusso – proteine che proteggono una cellula pompando sostanze tossiche indesiderate prima che possano raggiungere il loro obiettivo. Allo stesso modo in cui le pompe di efflusso lavorano duramente per proteggere dalle tossine, espellono praticamente tutti i farmaci chemioterapici clinicamente rilevanti.
Fortunatamente, le pompe di efflusso richiedono una fonte di energia chimica per svolgere la loro funzione. Pertanto, interrompendo l’approvvigionamento energetico delle pompe di efflusso, gli oncologi potrebbero ridurre – o persino eliminare – la resistenza di una cellula ai farmaci, come quelli somministrati per la chemioterapia. Sulla base di queste conoscenze, i ricercatori hanno sviluppato una strategia per ridurre la quantità di energia chimica – adenosina trifosfato (ATP) – disponibile per le pompe di efflusso nelle cellule tumorali.
Il team – che comprendeva anche ricercatori dell’Ohio State University, Università della Virginia, Scuola di Medicina dell’Università del Missouri, Università di Medicina Tradizionale Cinese di Shanghai e Scuola di Medicina dell’Università dell’Indiana – ha indirizzato una nanoparticella appositamente progettata al mitocondrio, il generatore di energia della cellula in cui la cellula converte ossigeno e sostanze nutritive in ATP. Una volta che le nanoparticelle raggiungono i mitocondri delle cellule tumorali, i ricercatori applicano il trattamento laser vicino all’infrarosso per innescare una reazione chimica che riduce la quantità di ATP disponibile per le pompe e, quindi, interrompe l’alimentazione. Tale trattamento riduce l’espressione delle pompe di efflusso e diminuisce la loro distribuzione sulla membrana plasmatica delle cellule.
I risultati del team di ricerca dimostrano che le nanoparticelle piene di farmaci – in combinazione con il trattamento del laser vicino all’ infrarosso – possono efficacemente inibire la crescita di tumori resistenti a più farmaci senza alcuna evidente tossicità sistemica.
Mentre i ricercatori hanno a lungo lavorato con le nanoparticelle per il rilascio di farmaci, le scoperte fatte da Xiaoming Shawn e dal suo team rappresentano una svolta cruciale nell’affrontare la multiresisteza nelle cellule tumorali.
“Per anni, i ricercatori si sono concentrati sulla fornitura di più farmaci chemioterapici nelle cellule tumorali utilizzando nanoparticelle, senza mirare alla radice della resistenza ai farmaci “, ha detto Xiaoming Shawn. “Ciò significa che le cellule tumorali mantengono la loro capacità di espellere i farmaci chemioterapici, il che limita qualsiasi miglioramento della terapia del cancro. Per affrontare questa sfida, il nostro gruppo di ricerca sta usando le nanoparticelle non solo per fornire più farmaci chemioterapici al sito bersaglio all’interno delle cellule tumorali, ma anche per compromettere la funzione delle pompe di efflusso e quindi migliorare significativamente la sicurezza e l’efficacia della terapia antitumorale”.
Fonte: Nature
