Chemioterapia: nanoparticelle per monitorare il percorso dei farmaci

Innovazione
Avviate le procedure avviare trial clinici in cui testare il nuovo sistema che si spera possa diventare disponibile entro 7 anni. Nell'immagine, Bryan Smith, professore di Ingegneria biomedica alla Michigan State University. © Michigan State University

Prepare la chemioterapia perfetta, tanto efficace quanto sicura, è un lavoro da equilibristi: dosi troppo elevate riescono a uccidere le cellule tumorali ma possono provocare pesanti effetti collaterali, dosaggi bassi vengono ben tollerati ma riescono al massimo a “stordire” il tumore permettendogli di tornare in azione, a volte anche più forte di prima.

Ora un gruppo di ricercatori della Michigan State University ha messo a punto un metodo per monitorare le concentrazioni dei farmaci chemioterapici all’interno dell’organismo, offrendo una preziosa finestra da cui poter osservare l’andamento della terapia ed eventualmente intervenire con aggiustamenti ad hoc.

Si tratta di un innovativo sistema di imaging di particelle magnetiche (Mpi) che sfrutta il superparamagnetismo delle nanoparticelle, una forma di magnetismo tipica di nanoparticelle ferromagnetiche o ferrimagnetiche, come mezzo di contrasto e solamente la fonte del segnale per monitorare il rilascio dei farmaci nel corpo.

«È un sistema non invasivo che può aiutare i medici a visualizzare quantitativamente il modo in cui il farmaco viene distribuito nel corpo. Grazie al sistema Mpi i medici potranno in futuro conoscere la quantità del farmaco che si sta indirizzando direttamente al tumore e quindi aggiustarne il dosaggio in diretta. Oppure, dall’altra parte, di fronte al rischio di tossicità potranno avere una visione del fegato, della milza e dei reni per minimizzare gli effetti collaterali. In questo modo potranno assicurare a ogni paziente una fondamentale finestra terapeutica», spiegano i ricercatori.

Gli scienziati hanno testato la loro tecnica su topi a cui veniva somministrato il farmaco antitumorale doxorubicina comunemente utilizzato nella chemioterapia per combattere varie forme di tumore. I risultati dell’esperimento, pubblicati su NanoLetters, dimostrano che le nanoparticelle hanno una doppia funzione: trasportano il farmaco rilasciandolo a destinazione e, contemporaneamente, lo rendono rintracciabile.

Senza addentrarci in dettagli complessi, in estrema sintesi basti sapere che quando le nanoparticelle degradano, rilasciando il farmaco nel tessuto tumorale, contemporaneamente avvengono fenomeni fisici che modificano i segnali dell’imaging Mpi. Questi cambiamenti permettono di individuare la posizione del farmaco all’interno dell’organismo .

«Abbiamo dimostrato che i cambiamenti nei segnali dell’Mpi sono direttamente correlati al rilascio di doxorubicina con un’accuratezza del 100 per cento. Questo esperimento ci permette di sostenere che l’imaging di particelle magnetiche può monitorare il rilascio dei farmaci».

I ricercatori hanno avviato le procedure per testare il loro sistema di monitoraggio della chemioterapia in trial clinici e sperano che questa preziosa finestra terapeutica possa diventare disponibile entro 7 anni.