Così il raggio laser distrugge il melanoma
Esperimenti effettuati da un team coordinato dall'Isc-Cnr e dall'Università di Firenze hanno confermato l'azione distruttiva operata su queste masse tumorali solide da cellule endoteliali 'caricate' con nanoparticelle d'oro: si localizzano preferenzialmente all'interno del tessuto tumorale e lo necrotizzano con il calore del raggio
La lotta al melanoma, uno dei tumori cutanei più aggressivi, si arricchisce di un nuovo importante risultato tutto italiano: la scoperta della possibilità di utilizzare una particolare famiglia di cellule responsabili della vascolarizzazione tumorale per colonizzare selettivamente il cancro e distruggere masse tumorali solide, come appunto il melanoma. Lo studio, coordinato da Giancarlo Margheri e Silvana Trigari dell'Istituto dei sistemi complessi (Isc) del Cnr e da Mario del Rosso e Gabriella Fibbi (Dipartimento di oncologia sperimentale e clinica Mario Serio dell'Università di Firenze), ha coinvolto anche l'Istituto di fisica applicata Nello Carrara (Ifac) del Cnr, il Dipartimento di chimica dell'Università di Firenze e l'Università di Pisa.
“Abbiamo sfruttato la capacità delle cellule endoteliali Ecfc (Endothelial Colony Forming Cells) di entrare nel tessuto tumorale replicandosi fino a 100 volte. L'elevato potenziale proliferativo, unitamente alla proprietà di generare vasi sanguigni (angiogenesi) fa sì che tali cellule formino strutture di vasi e capillari all'interno di un volume neoplastico, in un processo di colonizzazione specifica”, spiega Margheri. “La predisposizione delle cellule endoteliali a muoversi verso una massa tumorale, con un effetto calamita (tumor-tropismo), consente la cattura selettiva da parte del tumore che, una volta che le ha reclutate, vascolarizza il tessuto in maniera omogenea, consentendo così anche una maggiore uniformità di trattamento”.
Da qui alla possibilità di utilizzare queste cellule come veicolo per distruggere cellule cancerose il passo è stato breve. “Il nostro studio ha rivelato che le Ecfc sono in grado di inglobare notevoli dosi di nanoparticelle d'oro sensibili alla radiazione infrarossa. Se queste nanoparticelle vengono irraggiate con una sorgente laser di opportuna frequenza reagiscono elevando la temperatura dell'ambiente circostante oltre la soglia di necrotizzazione e distruggendo così massivamente le cellule tumorali”, prosegue il ricercatore dell'Isc-Cnr. “Esperimenti in vitro e in vivo effettuati su miscele di cellule Ecfc arricchite di nanoparticelle e cellule di melanoma hanno dimostrato la completa distruzione di queste ultime e la necrotizzazione di melanomi umani trapiantati nell'animale da esperimento, una volta irraggiati. Lo studio inoltre ha rivelato che l'inglobamento di nanoparticelle d'oro non danneggia la vitalità cellulare, al contrario innesca un meccanismo di amplificazione dell'effetto calamita, rendendo potenzialmente più efficiente l'arricchimento delle masse tumorali. Benché fosse nota la proprietà delle nanoparticelle d'oro di assorbire radiazione e produrre effetti distruttivi, non era mai stato descritto in letteratura l'utilizzo delle cellule endoteliali come veicolo per nanoparticelle sensibili alla radiazione laser: lo studio apre, quindi, innovative prospettive terapeutiche per un approccio sempre più personalizzato nella lotta ai tumori”.
Fonte: Giancarlo Margheri, Istituto dei sistemi complessi del Cnr, tel. 055/5226619 , email giancarlo.margheri@isc.cnr.it
Per saperne di più: Oncotarget Vol. 7 No.26: 'Tumor-tropic endothelial colony forming cells (ECFCs) loaded with near-infrared sensitive Au nanoparticles: A 'cellular stove' approach to the photoablation of melanoma' - DOI: 10.18632/oncotarget.9511