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Ricerca flash: antitumorali atossici che diventano tossici trattandoli con ultrasuoni

I trattamenti chemioterapici producono forti effetti collaterali. Tra gli agenti chimici, i complessi di platino sono tra i farmaci più comunemente usati contro il cancro. Hanno successo, ma hanno gravi effetti collaterali. Un gruppo di ricerca internazionale guidato dal Dr. Johannes Karges della Facoltà di Chimica e Biochimica dell’Università Ruhr di Bochum, in Germania, ha sviluppato un complesso che si accumula nel tessuto tumorale e viene attivato dalle onde ultrasoniche. Il suo effetto dannoso per le cellule si dispiega quindi solo dove è effettivamente richiesto. Ciò potrebbe rendere possibile un trattamento con pochi effetti collaterali anche per tumori grandi e profondi. I complessi di platino(II) cisplatino, oxaliplatino e carboplatino sono tra i farmaci antitumorali più comunemente usati. Il loro successo clinico è controbilanciato da gravi effetti collaterali, come nausea, vomito, danno renale e soppressione del midollo osseo.

Per superare queste limitazioni, negli ultimi decenni sono stati investiti importanti sforzi di ricerca nello sviluppo dei cosiddetti profarmaci del complesso di platino(IV). Questi profarmaci sono stabili e inattivi, quindi sono completamente innocui. Nel tessuto sano, dovrebbero rimanere così. Nel tessuto tumorale, tuttavia, dovrebbero essere rapidamente convertiti nei complessi di platino(II) terapeuticamente attivi. L’energia è necessaria per la riduzione del complesso metallico. Studi precedenti hanno riportato l’attivazione con luce ultravioletta, blu o rossa. “Il problema è che la luce può penetrare solo meno di un centimetro di profondità nel corpo e quindi non raggiunge molti tumori”, spiega Johannes Karges. Per superare questa limitazione, il suo team ha combinato per la prima volta profarmaci complessi di platino(IV) con “sonosensibilizzatori” che possono essere attivati selettivamente con l’irradiazione ultrasonica.

Per sviluppare un complesso terapeuticamente efficace, i ricercatori hanno incapsulato nell’emoglobina i profarmaci del complesso di platino(IV) e i sonosensibilizzatori per formare nanoparticelle. Gli scienziati hanno osservato che le nanoparticelle si accumulavano selettivamente in un tumore intestinale di topo dopo l’iniezione nel flusso sanguigno, supportando così un trattamento mirato. Dopo l’irradiazione con ultrasuoni, il profarmaco di platino(IV) è stato attivato nel sito del tumore, innescando il rilascio di cisplatino, che è tossico per le cellule, e sradicando quasi completamente il tumore. Questi risultati potrebbero aprire la strada allo sviluppo di nuove tecniche e agenti per il trattamento di tumori molto grandi o profondi. Gli ultrasuoni possono penetrare più di un ordine di grandezza più in profondità nei tessuti rispetto alla luce nel vicino infrarosso.

Inoltre, i trattamenti a ultrasuoni sono generalmente considerati meno invasivi e facili da usare. Un altro vantaggio è che gli ospedali sono solitamente già dotati delle attrezzature necessarie.

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

Pubblicazioni scientifiche

Liang G et al. Angew Chem Int Ed Engl. 2023:e202301074.

Yang Y, Du LQ et al. J Inorg Biochem. 2023; 241:112152.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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