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Trattamento basato sulle nanoparticelle per i tumori cerebrali

Il glioblastoma multiforme (GBM, Glioblastoma multiforme) è un tumore cerebrale maligno e aggressivo con un alto tasso di recidiva, nonostante la resezione chirurgica aggressiva e una combinazione di chemioterapia/radiazione. Per affrontare questo problema, i ricercatori europei hanno sviluppato un trattamento innovativo basato su nanoparticelle che rilascia farmaci chemioterapici e anticorpi terapeutici nel cancro.

Salute

Il GMB è un glioma a crescita rapida che si sviluppa da astrociti e oligodendrociti, le cellule che si occupano di sostenere le cellule nervose all’interno del cervello. Esso rappresenta la metà di tutti i principali tumori cerebrali ed è caratterizzato da una maggiore migrazione di cellule maligne verso il tessuto cerebrale adiacente. Sempre più prove suggeriscono che i GBM ospitino cellule che iniziano il tumore resistenti alla radiazione e all’attuale chemioterapia standard. Ciò spiega la risposta altamente variabile di questo tipo di cancro ai trattamenti disponibili.

Una strategia teranostica multipotente contro il GBM

Intrapreso con il sostegno del programma Marie Skłodowska-Curie (MSC), il progetto GLIOMA ha sviluppato una nuova strategia combinatoria che potrebbe potenzialmente reprimere l’immunoevasione del tumore e colpire specificamente le cellule tumorali del GBM. La formulazione teranostica di GLIOMA (TNVax) consiste in nanoparticelle che trasportano l’agente citotossico 5-fluorouracile (5FU, ) e sono funzionalizzate con un anticorpo di targeting e un anticorpo terapeutico. «La nostra progettazione pentamodulare fornisce sia immunoterapia che chemioterapia, migliorando l’effetto antitumorale generale», evidenzia Sreejith Raveendran, borsista MSC. Alcune nanogabbie cave d’oro vengono rivestite esternamente con un polisaccaride batterico legato a 5FU. L’anticorpo di targeting riconosce l’antigene CD133 specifico della cellula di GBM e agevola la formazione di un legame forte tra TNVax e le cellule di GBM. L’anticorpo immunitario colpirà il ligando di morte programmata 1 PD-L1, programmed death-ligand 1, sovraespresso nel GBM e con un ruolo riconosciuto nella soppressione dell’immunità adattiva durante la gravidanza e le malattie autoimmuni. PD-L1 funziona legandosi alla molecola PD-1 e trasmettendo un segnale inibitore che riduce la proliferazione di cellule T antigene-specifiche e sostiene la sopravvivenza delle cellule T regolatrici soppressive. Sebbene debba ancora essere determinato, l’anticorpo anti PD-L1 in TNVax inibisce l’immunosoppressione associata contro il GBM e si ritiene che migliori l’immunità antitumorale complessiva. Inoltre, le nanoparticelle d’oro sono in grado di assorbire la luce di una lunghezza d’onda specifica e rilasciarla sotto forma di calore per uccidere le cellule tumorali attraverso un processo noto come ablazione fototermica.

Ottimizzazione del vaccino e prospettive future

I ricercatori hanno eseguito una caratterizzazione dettagliata delle nanoparticelle di TNVax attraverso diversi metodi fisici, chimici e biologici. Il potenziale citotossico in vitro di queste nanoparticelle è stato convalidato sulla linea cellulare del GBM. Gli scienziati hanno inoltre completato gli studi farmacocinetici in un modello murino e un lavoro in corso determinerà l’efficacia antitumorale in vivo e gli effetti immunomodulatori delle nanoparticelle di TNVax. Considerando che le nanoparticelle d’oro possono essere utilizzate come agente di contrasto nella tomografia computerizzata, TNVax offre nel contempo la potenziale creazione di immagini del cervello. Ulteriori modifiche alle nanoparticelle possono fornire altri agenti di contrasto per l’immaginografia per finalità diagnostiche e di monitoraggio. Nonostante sia lontana dalla propria traduzione clinica, la strategia teranostica di GLIOMA possiede il potenziale per rivoluzionare il trattamento antitumorale attraverso la combinazione di diverse strategie di soppressione. La sua nanoformulazione pentamodulare può essere ulteriormente impiegata come modello per lo sviluppo futuro di vaccini contro altri tipi di cancro. «La somministrazione di terapie combinatorie che includono agenti chemioterapici e immunogeni è la strada da percorrere nel trattamento del cancro; non solo si uccidono le cellule tumorali, ma si stabilisce inoltre una memoria immunologica duratura per evitare la recidiva tumorale», sottolinea Irina Savina, coordinatrice del progetto. È importante notare che le nanoparticelle con un diametro inferiore a 100 nm hanno una maggiore possibilità di attraversare la barriera emato-encefalica e raggiungere il tumore, aiutando a combattere il GBM.

Parole chiave

GLIOMA, GBM, 5FU, anticorpo, nanoparticella, ablazione fototermica, immaginografia

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