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Lotta al cancro del pancreas: tra peptidi e nanoparticelle per far breccia nelle mura del castello

Il pancreas è una grande ghiandola che produce enzimi che aiutano la digestione e ormoni che regolano i livelli di zucchero nel sangue. L’adenocarcinoma duttale pancreatico (PDAC) è un sottotipo di cancro del pancreas che è altamente resistente ai farmaci a causa, in parte, dello strato esterno simile a un guscio duro che circonda il tumore. Questo tipo di tumore è costituito da un tessuto fibroso denso, che funge da barriera ai farmaci che cercano di attraversare. Molti farmaci possono raggiungere i vasi del tumore, ma non sono in grado di penetrare in profondità nel tessuto, rendendo il trattamento meno efficace, e questo è uno dei motivi per cui questo tipo di cancro è così difficile da trattare. Ogni 15 minuti, qualcuno negli Stati Uniti muore di cancro al pancreas, che viene spesso diagnosticato in ritardo, si diffonde rapidamente e ha un tasso di sopravvivenza globale a cinque anni di circa il 10%. Il trattamento può comportare radioterapia, chirurgia e chemioterapia, sebbene spesso il cancro diventi resistente ai farmaci.

I ricercatori della University of California San Diego School of Medicine e del Moores Cancer Center, in collaborazione con il Sanford-Burnham-Prebys Medical Discovery Institute e la Columbia University, hanno dimostrato che una nuova terapia antitumorale, testata su modelli animali, può aumentare gli effetti della chemioterapia, ridurre le metastasi e aumentare la sopravvivenza. Lo studio ha mostrato come un peptide mirato al tumore, chiamato iRGD, possa intrufolarsi all’interno dell’armatura che il tumore ha costruito per proteggersi e utilizzare il tessuto fibroso come autostrada per raggiungere più in profondità all’interno, distruggendo il tumore dall’interno. Il team di ricerca ha esaminato il microambiente dei tumori PDAC in un modello murino. Hanno scoperto che dopo aver preso di mira i vasi sanguigni del tumore, iRGD si lega a livelli elevati di integrina β5, una proteina prodotta da cellule note come fibroblasti associati al carcinoma (CAF) che producono gran parte della copertura fibrosa protettiva del tumore.

Gli scienziati sono stati in grado di replicare da vicino la malattia umana in un modello murino e hanno scoperto che quando iRGD è stato iniettato con la chemioterapia in topi con alti livelli di integrina β5, si è verificato un aumento significativo della sopravvivenza e una riduzione della diffusione del cancro ad altri organi del corpo. rispetto alla sola chemioterapia. Questa potrebbe essere una potente strategia di trattamento per colpire il cancro pancreatico aggressivo. La conoscenza acquisita dallo studio ha il potenziale per essere applicata direttamente alla cura del paziente. Riteniamo anche che i livelli di integrina β5 all’interno di un cancro del pancreas potrebbero dire quali pazienti trarrebbero maggior beneficio dalla terapia di combinazione iRGD. Ciò che è anche eccitante di questa scoperta è che la terapia iRGD non ha prodotto alcun effetto collaterale aggiuntivo, che è fondamentale quando si considerano i trattamenti per i pazienti. I ricercatori hanno detto che i prossimi passi includono una sperimentazione clinica nazionale; stimano che la sperimentazione potrebbe iniziare tra un anno.

Una strategia con lo stesso intento, ma di altra natura, è in corso di sviluppo da parte dei ricercatori del Kansas City Veterans Affairs Medical Center e della North Dakota State University. hanno progettato un nuovo modo per fornire farmaci contro il cancro al pancreas che potrebbe rendere molto più facile combattere la malattia. L’incapsulamento dei farmaci antitumorali nelle nanoparticelle mostra il potenziale per colpire i tumori in modo più efficace ed evitare effetti su altre parti del corpo. Il farmaco gemcitabina è l’attuale standard di cura per il trattamento di questo cancro. Tuttavia, la gemcitabina offre solo un modesto miglioramento delle possibilità di sopravvivenza dei pazienti; inoltre, si degrada rapidamente all’interno dell’organismo, limitandone l’efficacia. Anche i tumori del cancro al pancreas sviluppano spesso resistenza al farmaco. Sono stati sviluppati dei trattamenti farmacologici più efficace per questo tipo di cancro, chiamati inibitori della chinasi mitogenica (ERKi).

La ricerca genetica ha dimostrato che una specifica mutazione genetica è uno dei principali motori della crescita del tumore pancreatico. La proteina chinasi ERK interagisce con questa mutazione, quindi la sua inibizione può rallentare la crescita cancerosa. La ricerca suggerisce anche che la resistenza sviluppata alla gemcitabina coinvolge questo enzima. Sfortunatamente, diversi problemi rendono difficile il trattamento dei pazienti con ERKi. Il farmaco è tossico e può causare danni ad altre parti del corpo. ERKi non si scioglie in acqua, rendendo difficile la preparazione di una formulazione efficace. È anche incline a rompersi nel corpo, limitandone l’efficacia. Per combattere questi problemi, i ricercatori hanno progettato un sistema di rilascio di nanoparticelle per portare gemcitabina ed ERKi al pancreas dove saranno più efficaci. I due farmaci sono racchiusi in nanoparticelle di polimeri. Le nanoparticelle impediscono ai farmaci di degradarsi e proteggono altre aree del corpo dagli effetti tossici.

Il pH all’interno delle cellule tumorali è inferiore al pH del resto del corpo. Le nanoparticelle sono progettate per rilasciare i farmaci quando vengono a contatto con un ambiente a pH inferiore. In questo modo, i ricercatori possono indirizzare i farmaci specificamente alle cellule tumorali e non ad altre aree del corpo. Nello studio, i ricercatori hanno testato la loro nuova tecnica su cellule tumorali coltivate in laboratorio. L’incapsulamento delle nanoparticelle ha fornito efficacemente i due farmaci alle cellule mirate. I test hanno dimostrato che questa combinazione di farmaci può sopprimere la crescita delle cellule tumorali. I risultati hanno anche mostrato che questo metodo di somministrazione era “notevolmente” più efficace della somministrazione dei farmaci senza le nanoparticelle. Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che l’aggiunta di ERKi alla gemcitabina aumenta la sensibilità del corpo alla gemcitabina. I due farmaci lavorano insieme sinergicamente per combattere il cancro.

Secondo il team, questa tecnica potrebbe essere utilizzata anche per trattare altri tipi di cancro, come il cancro al seno, alla prostata e alle ovaie. I polimeri delle nanoparticelle sviluppati dal team di ricerca possono essere combinati con diversi farmaci chemioterapici per colpire i tumori in diverse parti del corpo.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

de Mendoza TH et al. Nature Commun 2021 Mar 18.

Ray P et al. Molecular Pharmacol 2021; 18(1):87-100.

Wu L et al. ACS Appl Mater Interfaces 2020; 12(3):3327. 

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Sugahara KN et al. Mol Cancer Ther. 2015; 14(1):120. 

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of patents concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica e salute sui siti web salutesicilia.com, medicomunicare.it e in lingua inglese sul sito www.medicomunicare.com
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