O echipă interdisciplinară de oameni de știință de la KU Leuven, Universitatea din Bremen, Institutul de inginerie a materialelor Leibniz și Universitatea Ioannina a reușit să omoare celulele tumorale (canceroase) la șoareci folosind nano-compuși de cupru împreună cu imunoterapie. După acest tratament, cancerul nu a recidivat.
Progresele recente în terapia pentru cancer folosesc propria imunitate pentru a lupta împotriva bolii. Cu toate acestea, în unele cazuri, imunoterapia nu reușește să distrugă tumorile. Echipa de cercetători biomedicali, fizicieni și ingineri chimiști a descoperit că tumorile sunt sensibile la nanoparticulele de oxid de cupru - un nano-compus din cupru și oxigen. Odată ajunse în organismul viu, aceste nanoparticule se dizolvă și devin toxice. Prin crearea nanoparticulelor folosind oxid de fier, cercetătorii au putut controla acest proces pentru a elimina celulele canceroase, în timp ce celulele sănătoase nu au fost afectate.
„Orice material pe care îl creați la o nano-scară are caracteristici ușor diferite decât omologul său de dimensiuni normale", explică profesorul Stefaan Soenen și dr. Bella B. Manshian de la Departamentul de imagistică și patologie, care au lucrat împreună la acest studiu care a fost publicat în Angewandte Chemie International Edition, 2020. „Dacă am ingera oxizii metalici în cantități mari, aceștia ar fi periculoși, dar la nivel nano și la concentrații controlate, sigure, ei pot fi de fapt benefici".
Așa cum se așteptau cercetătorii, cancerul a revenit după tratarea cu doar nanoparticule. Prin urmare, au combinat nanoparticulele cu imunoterapia.
„Am observat că respectivii compuși de cupru nu numai că ar putea ucide celulele tumorale în mod direct, dar, de asemenea, ar putea ajuta acele celule din sistemul imunitar care luptă cu substanțe străine, cum ar fi tumorile", spune Dr. Manshian.
Combinația dintre nanoparticule și imunoterapie a făcut ca tumorile să dispară complet și, ca urmare, funcționează ca un vaccin pentru cancerul pulmonar și de colon - cele două tipuri care au fost cercetate în cadrul studiului. Pentru a confirma descoperirea lor, cercetătorii au injectat celule tumorale înapoi șoarecilor videcați. Aceste celule au fost eliminate imediat de sistemul lor imunitar, care era în căutarea oricărei celule noi, similare, care invadează corpul.
Posibil tratament pentru 60% din cancere
Autorii afirmă că, teoretic, tehnica nouă poate fi folosită pentru aproximativ șaizeci la sută din toate cazurile de cancer, având în vedere că celulele canceroase provin dintr-o mutație a genei p53. Exemplele includ cancerul pulmonar, de sân, de ovar și de colon.
Un element crucial este faptul că tumorile au dispărut fără utilizarea chimioterapiei, care în mod obișnuit are efecte secundare majore. Medicamentele chimioterapeutice nu atacă numai celulele canceroase, ci adesea afectează celulele sănătoase pe parcurs. De exemplu, unele dintre aceste medicamente elimină globulele albe din sânge, abolind sistemul imunitar.
„Din câte știu, aceasta este prima dată când oxizii metalici sunt folosiți pentru a lupta eficient cu celulele canceroase, cu efecte imunitare de lungă durată în modelele vii", spune profesorul Soenen. „Ca un pas următor, dorim să creăm alte nanoparticule metalice și să identificăm ce particule afectează ce tipuri de cancer. Acest lucru ar trebui să conducă la o bază de date cuprinzătoare".
Echipa intenționează, de asemenea, să testeze celulele tumorale derivate din țesutul canceros al pacientului. Dacă rezultatele rămân aceleași, profesorul Soenen intenționează să creeze un studiu clinic. Pentru ca acest lucru să se întâmple, totuși, mai există câteva obstacole pe parcurs. El explică: „Nanomedicina este în plină dezvoltare în SUA și Asia, dar Europa rămâne în urmă. Este o provocare să avansăm în acest domeniu, deoarece medicii și inginerii vorbesc adesea o limbă diferită. Avem nevoie de o colaborare mai interdisciplinară, pentru a ne putea înțelege mai bine unul pe celălalt și să construim pe baza cunoștințelor celuilalt".
