NaCl Nanoparticelle come terapia del cancro
Un nuovo studio dell’Università della Georgia ha trovato un modo per attaccare le cellule tumorali potenzialmente meno dannose per il paziente. Le nanoparticelle di cloruro di sodio, più comunemente note come sale, sono tossiche per le cellule tumorali e offrono il potenziale per terapie che hanno meno effetti collaterali negativi rispetto ai trattamenti attuali.
Guidato da Jin Xie, professore associato di chimica, lo studio ha scoperto che le SCNP possono essere usate come un cavallo di Troia per trasportare gli ioni nelle cellule e perturbare il loro ambiente interno, portando alla morte cellulare. Le SCNP diventano sale quando si degradano, quindi non sono dannose per il corpo.
“Questa tecnologia è adatta per la distruzione localizzata delle cellule tumorali”, ha detto Xie, un membro della facoltà del Franklin College of Arts and Sciences. “Ci aspettiamo che trovi ampie applicazioni nel trattamento del cancro alla vescica, alla prostata, al fegato, alla testa e al collo”.
Secondo Xie e il team di ricercatori, le nanoparticelle sono la chiave per la consegna delle SCNP nelle cellule. Le membrane cellulari mantengono un gradiente che mantiene relativamente basse le concentrazioni di sodio all’interno delle cellule e relativamente alte le concentrazioni di sodio all’esterno delle cellule. La membrana plasmatica impedisce al sodio di entrare in una cellula, ma le SCNP sono in grado di passare attraverso perché la cellula non le riconosce come ioni sodio.
Una volta all’interno di una cella, le SCNP si dissolvono in milioni di ioni sodio e cloruro che sono intrappolati all’interno dal gradiente e travolgono i meccanismi di protezione, inducendo la rottura della membrana plasmatica e la morte della cellula. Quando la membrana plasmatica si rompe, le molecole che fuoriescono segnalano al sistema immunitario che c’è un danno ai tessuti, inducendo una risposta infiammatoria che aiuta il corpo a combattere gli agenti patogeni.
“Questo meccanismo è in realtà più tossico per le cellule tumorali rispetto alle cellule normali, perché le cellule tumorali hanno concentrazioni di sodio relativamente alte”, ha detto Xie.
Utilizzando un modello murino, Xie e il team hanno testato le SCNP come potenziale terapeutico per il cancro, iniettando SCNP nei tumori. Hanno trovato che il trattamento delle SCNP ha soppresso la crescita tumorale del 66% rispetto al gruppo di controllo, senza alcun calo di peso corporeo e senza alcun segno di tossicità per gli organi principali.
Hanno anche eseguito uno studio di vaccinazione, inoculando topi con cellule tumorali che erano stati uccisi tramite SCNP o congelare il disgelo. Questi topi hanno mostrato una resistenza molto maggiore a una successiva sfida di cellule tumorali vive, con tutti gli animali che rimangono liberi da tumori per più di due settimane.
I ricercatori hanno anche esplorato l’immunità antitumorale in un modello tumorale. Dopo l’iniezione di tumori primari con SCNP e lasciando i tumori secondari non trattati, hanno trovato che i tumori secondari sono cresciuti ad una velocità molto più bassa rispetto al controllo, mostrando un tasso di inibizione tumorale del 53%.
Collettivamente, i risultati suggeriscono che le SCNP hanno ucciso le cellule tumorali e convertito le cellule tumorali morenti in un vaccino in situ.
Le SCNP sono uniche nel mondo delle particelle inorganiche perché sono fatte di un materiale benigno, e la loro tossicità è basata sulla forma delle nanoparticelle, secondo Xie.
“Con un tempo di dimezzamento relativamente breve in soluzioni acquose, le SCNP sono più adatte per una terapia localizzata piuttosto che sistemica. Il trattamento causerà la morte immediata e immunogenica delle cellule tumorali”, ha detto. “Dopo il trattamento, le nanoparticelle sono ridotte a sali, che si fondono con il sistema fluido del corpo e non causano alcuna tossicità sistematica o cumulativa”. Nessun segno di tossicità sistematica è stato osservato con SCNP iniettati ad alte dosi”.
Lo studio è stato pubblicato su Advanced Materials.
