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L’idrogel è ricco di nanoparticelle progettate per entrare e riprogrammare alcuni tipi di cellule immunitarie, chiamate macrofagi, per colpire e uccidere eventuali cellule staminali del glioma persistente.
Come l’erba più resistente, il glioblastoma quasi sempre ritorna, di solito entro pochi mesi dopo che il tumore al cervello iniziale viene rimosso chirurgicamente.
Questo è il motivo per cui i tassi di sopravvivenza per questo cancro sono solo del 25% a un anno e precipitano al 5% entro cinque anni.
Una delle sfide del trattamento di questa malattia è che i chirurghi non possono sempre rimuovere tutte le cellule staminali tumorali o glioma nel cervello.
”Una caratteristica del glioblastoma è che le cellule tumorali sono molto aggressive e si infiltrano nei tessuti circostanti. Quindi il chirurgo non può percepire chiaramente i confini tra il tumore e il tessuto normale, e non è possibile rimuovere il più possibile perché tutti i tessuti nel cervello sono estremamente importanti e certamente non si vuole rimuovere troppo “, spiega Quanyin Hu, un assistente professore presso l’Università del Wisconsin-Madison School of Pharmacy’s Pharmaceutical Sciences Division.
“Quindi il tumore tornerà di nuovo, e questo diminuisce drasticamente il tasso di sopravvivenza dopo il trattamento”.
Ma il cell-inspired personalized therapeutic (CIPT) Lab di Hu ha sviluppato un potente trattamento postoperatorio che aumenta l’immunità e che potrebbe cambiare le probabilità di sopravvivenza per i pazienti con glioblastoma.
Hu e i suoi collaboratori hanno pubblicato la loro ricerca sull’uso del trattamento nei modelli murini di glioblastoma umano questo mese sulla rivista Science Translational Medicine.
”Fornisce speranza per prevenire la ricaduta del glioblastoma”, dice Hu. “Dimostriamo che può effettivamente sradicare queste cellule staminali del glioma, che alla fine possono impedire al glioblastoma di tornare. Possiamo migliorare significativamente la sopravvivenza”.
Il laboratorio di Hu ha sviluppato un idrogel che può essere iniettato nella cavità cerebrale lasciata dal tumore asportato. Il metodo di somministrazione dell’idrogel funziona bene perché riempie completamente la cavità cerebrale, rilascia lentamente il medicinale nel tessuto circostante e promuove la risposta immunitaria che uccide il cancro, osserva Hu.
L’idrogel è ricco di nanoparticelle progettate per riprogrammare alcuni tipi di cellule immunitarie chiamate macrofagi. Queste cellule immunitarie normalmente ripuliscono gli invasori infettivi nel corpo, ma nell’ambiente tumorale, possono trasformarsi in una forma che invece sopprime il sistema immunitario e promuove la crescita del cancro.
E a causa dell’infiammazione creata dalla chirurgia, questi macrofagi affollano il sito chirurgico, potenzialmente alimentando la ricaduta del cancro. ”Vogliamo sfruttare questi macrofagi e trasformarli da nemico ad alleato”, dice Hu.
Per fare ciò, le nanoparticelle possono ingegnerizzare i macrofagi per colpire una glicoproteina chiamata CD133, un marcatore per le cellule staminali tumorali. Il team di Hu ha anche aggiunto un anticorpo, CD47, che blocca un segnale per promuovere i macrofagi a riconoscere le cellule tumorali.
I risultati preclinici nei modelli murini mostrano che il trattamento con idrogel ha generato con successo macrofagi del recettore dell’antigene chimerico (CAR) specifiche per le cellule staminali del glioma, essenzialmente ingegnerizzando le cellule immunitarie in loco per colpire e uccidere eventuali cellule staminali del glioma persistente.
Se efficace nell’uomo, il trattamento con idrogel potrebbe eliminare la necessità di chemioterapia post-chirurgica o radiazioni, riducendo gli effetti collaterali tossici e migliorando anche i risultati dei pazienti.
Il prossimo passo di Hu è testare l’idrogel in modelli animali più grandi e anche monitorare l’efficacia e la tossicità a lungo termine oltre il periodo da quattro a sei mesi che ha studiato in precedenza.
”Abbiamo molto lavoro da fare prima che possa essere potenzialmente tradotto in clinica, ma siamo fiduciosi che questo sia un approccio molto promettente per portare nuova speranza ai pazienti con glioblastoma in modo che possano riprendersi dopo l’intervento chirurgico”, dice Hu. “Speriamo di poter fare il nostro lavoro per essere in grado di far progredire questa tecnologia in clinica”.
Mentre il team di Hu è inizialmente focalizzato sul glioblastoma, l’approccio terapeutico potrebbe essere applicato anche ad altri tumori solidi aggressivi, incluso il cancro al seno, osserva. “Il nostro approccio sta sfruttando i macrofagi nelle aree postchirurgiche e per ingegnerizzare localmente questi macrofagi”, dice. “In questo scenario, possiamo dire con sicurezza che si applicherà alla maggior parte dei tumori solidi con elevate caratteristiche invasive”.
All’inizio di quest’anno, Hu ha pubblicato i risultati su un diverso gel antitumorale, una collaborazione con il professor Seungpyo Hong della School of Pharmacy e colleghi della UW School of Medicine and Public Health.
