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I ricercatori del Karolinska Institutet in Svezia hanno sviluppato nanorobot che uccidono le cellule tumorali nei topi. L’arma del robot è nascosta in una nanostruttura ed è esposta solo nel microambiente tumorale, risparmiando le cellule sane.
I ricercatori del Karolinska Institutet in Svezia hanno sviluppato nanorobot che uccidono le cellule tumorali nei topi.
L’arma del robot è nascosta in una nanostruttura ed è esposta solo nel microambiente tumorale, risparmiando le cellule sane.
Lo studio è pubblicato sulla rivista Nature Nanotechnology.
Il gruppo di ricerca del Karolinska Institutet ha precedentemente sviluppato strutture in grado di organizzare i cosiddetti recettori di morte sulla superficie delle cellule, portando alla morte cellulare.
Le strutture presentano sei peptidi (catene di amminoacidi) assemblati in uno schema esagonale.
“Questo nanomodello esagonale di peptidi diventa un’arma letale”, spiega il professor Björn Högberg del Dipartimento di Biochimica Medica e Biofisica del Karolinska Institutet, che ha guidato lo studio.
“Se lo si somministrasse come farmaco, inizierebbe indiscriminatamente a uccidere le cellule del corpo, il che non sarebbe positivo. Per aggirare questo problema, abbiamo nascosto l’arma all’interno di una nanostruttura costruita dal DNA”.
L’arte di costruire strutture su scala nanometrica usando il DNA come materiale da costruzione si chiama DNA origami ed è qualcosa su cui il team di ricerca di Björn Högberg ha lavorato per molti anni.
Ora hanno usato la tecnica per creare un “kill switch” che viene attivato nelle giuste condizioni.
“Siamo riusciti a nascondere l’arma in modo tale che possa essere esposta solo nell’ambiente che si trova all’interno e intorno a un tumore solido”, dice.
“Ciò significa che abbiamo creato un tipo di nanorobot in grado di colpire e uccidere specificamente le cellule tumorali”.
La chiave è il basso pH, o microambiente acido che di solito circonda le cellule tumorali, che attiva l’arma del nanorobot.
Nelle analisi cellulari in provetta, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che l’arma peptidica è nascosta all’interno della nanostruttura a un pH normale di 7,4, ma che ha un drastico effetto di uccisione delle cellule quando il pH scende a 6,5.
Hanno quindi testato l’iniezione del nanorobot in topi con tumori al seno.
Ciò ha comportato una riduzione del 70% della crescita tumorale rispetto ai topi a cui è stata somministrata una versione inattiva del nanorobot.
“Ora dobbiamo indagare se questo funziona in modelli di cancro più avanzati che assomigliano più da vicino alla vera malattia umana”, afferma il primo autore dello studio Yang Wang, ricercatore presso il Dipartimento di Biochimica Medica e Biofisica del Karolinska Institutet.
“Abbiamo anche bisogno di scoprire quali effetti collaterali ha il metodo prima che possa essere testato sugli esseri umani”.
I ricercatori hanno anche in programma di studiare se è possibile rendere il nanorobot più mirato posizionando proteine o peptidi sulla sua superficie che si legano specificamente a determinati tipi di cancro.
La ricerca è stata finanziata dalla Fondazione Knut e Alice Wallenberg, dal Consiglio europeo della ricerca (CER), dal Consiglio svedese della ricerca e dall’Accademia di Finlandia. L’invenzione sarà brevettata.
