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I tumori cerebrali non possono sempre essere trattati con successo con terapie convenzionali. Un team di Empa e della rete ospedaliera HOCH Health Ostschweiz sta quindi sviluppando nanoenzimi in grado di attaccare direttamente le cellule tumorali nel cervello durante la chirurgia tumorale. Il progetto può ora essere avviato grazie al generoso sostegno di diverse fondazioni.
Tra i tumori cerebrali maligni, l’astrocitoma è particolarmente comune e altrettanto pericoloso: la rimozione chirurgica di questo tumore a crescita aggressiva può essere difficile perché le cellule invadono il tessuto sano circostante.
Inoltre, in sette casi su dieci, il cancro ritorna dopo il trattamento e la prognosi è di conseguenza negativa. Il tasso di sopravvivenza a cinque anni è solo di circa il cinque percento.
Ora, un team di Empa e della rete ospedaliera HOCH Health Ostschweiz di St. Gallen, guidato dalla neurochirurga Isabel Hostettler, vuole migliorare le possibilità di guarire questo tipo di tumore con un approccio terapeutico nuovo e più gentile basato sui cosiddetti nanoenzimi.
Il progetto viene realizzato grazie al generoso sostegno della Fondazione Hedy Glor-Meyer, della Fondazione Svizzera per il Cancro e di altre quattro fondazioni.
Attualmente, chirurgia, radioterapia e chemioterapia sono combinati per trattare gli astrocitomi.
Tuttavia, la posizione del tumore – il cervello – rappresenta un problema, in particolare per la terapia farmacologica.
Questo perché il meccanismo protettivo del corpo, la barriera emato-encefalica, che protegge l’organo dalle influenze nocive del flusso sanguigno, impedisce anche ad alcuni farmaci di raggiungere il cervello.
Il ricercatore di Empa Giacomo Reina e il suo team del laboratorio Nanomaterials in Health di St. Gallen ora vogliono aggirare questa barriera con un approccio intelligente: stanno sviluppando nanomateriali biocompatibili che agiscono come nanomedicina e possono essere utilizzati direttamente in loco durante la chirurgia per tumori cerebrali.
“Poiché le cellule tumorali hanno un metabolismo particolarmente attivo, i farmaci si accumulano specificamente nel tessuto tumorale”, afferma Reina. Un altro vantaggio è che i nanoenzimi possono essere attivati con luce nel vicino infrarosso per un effetto particolarmente preciso e controllabile.
Questa nuova terapia combina diversi meccanismi d’azione: i nanoenzimi, nanomateriali con attività simile a quella enzimatica, possono, ad esempio, attivare precursori inattivi di farmaci o generare composti reattivi dell’ossigeno che danneggiano le cellule tumorali.
La loro piccola dimensione permette loro di penetrare in profondità nei tessuti e attaccare cellule maligne a diversi millimetri di distanza. Inoltre, grazie alla possibilità di essere attivati dalla luce IR, il dosaggio e quindi gli effetti collaterali della terapia possono essere ridotti al minimo.
La squadra è ora pronta ad affrontare i suoi ambiziosi obiettivi.
Al termine del progetto quadriennale, la nanomedicina dovrebbe essere pronta per i test clinici come supplemento minimamente invasivo e a basso impatto alle terapie esistenti. I ricercatori hanno grandi speranze: “I nanoenzimi potrebbero persino prevenire le ricadute nell’astrocitoma se il cancro è già diventato resistente alla chemioterapia convenzionale”, afferma Giacomo Reina. Inoltre, l’approccio ha anche un potenziale promettente per il trattamento di altri tumori cerebrali e del midollo spinale.
