Una nuova ricerca ha identificato un potenziale bersaglio terapeutico e sviluppato un sistema di consegna unico per trattare il tumore osseo che colpisce principalmente bambini e adolescenti.
Il piano di trattamento standard per l’osteosarcoma oggi non è diverso da quando è stato introdotto per la prima volta quasi 50 anni fa.
Tuttavia, quasi un terzo dei pazienti ha una recidiva e necessita di nuovi interventi. Ciò ha spinto la dott.ssa Fiona Freeman, Assistant Professor, UCD School of Mechanical and Materials Engineering e Fellow, UCD Conway Institute a concentrarsi sul possibile uso della terapia con microRNA nell’osteosarcoma, e in particolare su una molecola chiamata miR-29b.
I microRNA sono una famiglia di molecole che aiutano a controllare determinate attività nelle cellule come la crescita e lo sviluppo.
Stanno mostrando risultati promettenti nel trattamento del cancro e dell’infezione virale. Questo studio introduce per la prima volta il potenziale terapeutico di miR-29b nel bloccare la crescita tumorale dell’osteosarcoma e l’immenso potenziale delle nanoparticelle come veicolo di somministrazione terapeutica per il trattamento dell’osteosarcoma.
“I principali risultati del nostro studio hanno dimostrato che, quando somministrati localmente tramite un sistema di somministrazione iniettabile, le nostre nanoparticelle caricate con miR-29b hanno migliorato il potenziale terapeutico della chemioterapia e soppresso la crescita del tumore, aiutando contemporaneamente nella riparazione dell’osso danneggiato circostante anche mentre il paziente è sottoposto a trattamento chemioterapico”, ha detto il dottor Freeman che ha guidato lo studio.
L’attuale opzione di trattamento gold standard richiede un ampio intervento chirurgico e chemioterapia che porta a una prognosi infausta e a una diminuzione della qualità della vita.
A causa della natura aggressiva della malattia, l’intervento chirurgico di solito comporta la ricostruzione totale degli arti o nella maggior parte dei casi l’amputazione.
Per aggiungere a questo, sia i chemioterapici che i tumori dell’osteosarcoma hanno dimostrato di interrompere la capacità ossea di riparare dopo l’intervento chirurgico.
“Qualsiasi strategia di rigenerazione ossea che aiuterebbe nella rigenerazione dell’osso danneggiato sarebbe di grande beneficio per questi giovani pazienti in modo che non perdano gli arti. Tuttavia, c’è un buon equilibrio tra il tentativo di promuovere la rigenerazione ossea e la promozione della crescita tumorale, che ha significativamente rallentato la ricerca fondamentale e la traduzione clinica delle strategie di ingegneria tissutale per i pazienti oncologici”.
Il team ha sviluppato una formulazione di miR-29b:nanoparticelle che sono state erogate tramite un idrogel a base ialuronica per consentire il rilascio locale e prolungato della terapia. Lo studio è pubblicato sulla rivista Advanced Materials e disponibile online.
“Questo lavoro sta cercando di rispondere a un’importante domanda scientifica di base, per quanto riguarda l’equilibrio tra l’induzione della rigenerazione dei tessuti e la prevenzione della recidiva del tumore, e come gli approcci di terapia genica possono aiutare a eliminare l’osteosarcoma in combinazione con la chemioterapia standard”, ha detto la dott.ssa Natalie Artzi, professore associato presso il Brigham Women’s Hospital e il Massachusetts Institute of Technology, autore senior del rapporto.
Il sistema di somministrazione iniettabile a base ialuronica si è trasformato in gel nell’area target del corpo in pochi minuti e ha consentito la consegna locale e sostenuta del miR-29b al sito primario del tumore.
I medici sarebbero in grado di iniettare direttamente nel sito del difetto durante la procedura per rimuovere il tumore, poiché non sono necessari UV o temperatura per la gelificazione.
Quindi, questa terapia localizzata ha il potenziale per essere integrata nell’attuale regime di trattamento clinico come aggiunta alla chemioterapia convenzionale. Ciò potrebbe migliorare ulteriormente l’esito clinico per questi giovani pazienti.
Il team di ricerca ha anche convalidato il potenziale terapeutico utilizzando due modelli predittivi della malattia; un modello sferoidale di co-coltura 3D; e un modello murino metastatico ortotopico.
“Le scoperte di Fiona hanno il potenziale per rivoluzionare il trattamento del cancro e migliorare i risultati fornendo informazioni vitali che possono informare la progettazione di future terapie combinate per questi giovani pazienti”, ha detto Daniel Kelly, professore di ingegneria tissutale presso il Trinity College di Dublino e ricercatore principale di Amber, che è stato co-autore del rapporto.
Delineando i potenziali prossimi passi per questa ricerca, Fiona Freeman ha dichiarato: “Questa innovativa terapia microRNA potrebbe potenzialmente essere somministrata ai pazienti con osteosarcoma immediatamente dopo la diagnosi del cancro, prima dell’intervento chirurgico, per ridurre la diffusione del tumore ad altri siti del corpo (metastasi), che è fondamentale per la sopravvivenza dei pazienti.
Le metastasi polmonari sono il fattore clinico più critico. Il 70% dei pazienti che sviluppano metastasi polmonari soccombono alla malattia entro tre anni.
Questa terapia potrebbe avere un impatto significativo sul tasso di sopravvivenza globale di questi giovani pazienti.
La terapia potrebbe essere applicata localmente dopo l’intervento chirurgico per eliminare le cellule maligne rimanenti che potrebbero causare la recidiva del tumore mentre riparano l’osso danneggiato durante la chemioterapia, fornendo un’alternativa essenziale per prevenire l’amputazione degli arti.
Il team del Dr. Freeman in UCD è impegnato a sviluppare questa ricerca e far progredire questa tecnologia verso l’applicazione clinica.
