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Le nanotecnologie migliorano l’efficienza della radioterapia nel cancro

La radioterapia rappresenta un approccio d’eccellenza al trattamento del cancro, tuttavia la sensibilità dei tessuti sani che circondano il tumore pone limitazioni significative.
Le nanotecnologie migliorano l’efficienza della radioterapia nel cancro
La radioterapia esterna si basa generalmente su raggi X o raggi gamma. Gli ioni veloci sotto forma di carbonio e di protoni sono emersi come radiazioni ionizzanti alternative, poiché facilitano un’elevata localizzazione degli effetti delle radiazioni nel tumore che si trova al termine del loro percorso. In tal modo, la dose somministrata al di fuori del tumore è prossima allo zero. Lungo il percorso del fascio, davanti al tumore, tuttavia, la deposizione della dose resta significativa.

Per questa ragione, è necessario migliorare i risultati dell’adroterapia, concentrando gli effetti delle radiazioni ionizzanti nelle cellule cancerogene. Gli scienziati del progetto NANOHAPY (NANOmedicine and HAdrontheraPY), finanziato dall’UE, si sono posti proprio questo obiettivo, suggerendo di utilizzare nanoagenti mirati in grado di amplificare gli effetti degli ioni veloci nei tumori e in questo contesto hanno eseguito la caratterizzazione delle nanoparticelle metalliche, studiando la loro interazione con le cellule cancerose e i loro effetti biologici con l’irradiazione.

Il team ha creato nanoparticelle basate su oro, gadolinio e platino, testandole sulle cellule cancerose per studiarne gli effetti citotossici e stimando la concentrazione massima senza impatto tossico sulle cellule umane. Le informazioni raccolte sulla cinetica dell’internalizzazione e dell’espulsione hanno svelato importanti differenze tra varie cellule cancerose e sane degli esseri umani e le tecniche microscopiche complementari hanno rivelato che le nanoparticelle si localizzano con efficienza e modelli specifici nel citoplasma cellulare. Ulteriori esperimenti per determinare gli effetti molecolari e cellulari delle nanoparticelle in seguito alle radiazioni ionizzanti hanno mostrato una riduzione della vitalità cellulare e del potenziale di divisione senza potenziamento delle rotture dei doppi filamenti nel nucleo.

Collettivamente, i risultati dello studio NANOHAPY dimostrano il potenziale della combinazione delle nanoparticelle con le radiazioni ionizzanti nella terapia oncologica. Considerata l’eterogeneità degli effetti delle nanoparticelle, tuttavia, i risultati del progetto sottolineano la necessità di approfondire gli studi sul nuovo rivoluzionario ruolo di questi agenti nella radioterapia dei tumori. Per sfruttare al massimo il potenziale terapeutico delle nanoparticelle è necessaria una migliore conoscenza degli eventi molecolari che hanno luogo nel citoplasma cellulare in seguito all’irradiazione con nanoparticelle e sulla resistenza dei tumori.

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Keywords

Cancro, radioterapia, adroterapia, NANOHAPY, nanoparticelle