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Nanoparticelle contro il tumore al seno senza cura: la ricerca del team guidato da Margherita Morpurgo è su Nature Communications

«Invece di combinare un anticorpo e un farmaco per andare a curare una patologia, è più efficace legare l’anticorpo a una nanoparticella che porta il farmaco».

È questa la prima scoperta del lavoro di ricerca coordinato dalla professoressa Margherita Morpurgo (nella foto), docente del Dipartimento di Scienze del Farmaco all’Università di Padova, e pubblicato lo scorso 4 ottobre su Nature Communication con il titolo “Improvement and extension of anti-EGFR targeting in breast cancer therapy by integration with the Avidin-Nucleic-Acid-Nano-Assemblies”.

Se poi le nanoparticelle utilizzate sono le ANANAS (che sta per Avidin Nucleic Acid Nano Assembled Systems), il risultato è ancora più promettente, perché queste nanoparticelle sono smart, cioè si attivano e rilasciano il farmaco solo dove serve e quanto ne serve, e green, perchè non hanno effetti collaterali in quanto biodegradabili, biocompatibili e senza residui.

 

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«C’è un tumore al seno che oggi è ancora privo di cura farmacologica. La nostra scoperta dà una speranza concreta per il suo trattamento. Combiniamo un anticorpo e un farmaco chemioterapico, inefficaci in questo tumore, con una nanoparticella ANANAS e così riusciamo a superare le resistenze di questo male».

Questo è il secondo risultato del lavoro di ricerca, e forse quello socialmente più rilevante, perché il tumore al seno che aggredisce è il cosiddetto “triplo negativo” (TNBC), che è una forma particolarmente grave che non risponde a nessuna terapia.

Oggi la terapia oncologica personalizzata si avvale di piccole molecole o anticorpi monoclonali in grado di riconoscere e aggredire specifici segnali/cascate metaboliche tipiche della patologia nei pazienti target, oppure di molecole ibride costituite da anticorpo e farmaco legati assieme (anticorpo-drug-conjugate – ADC), nelle quali l’anticorpo funge da trasportatore per il farmaco portandolo verso le cellule malate. In questo contesto, nonostante il potenziale vantaggio teorico, la nanotecnologia – che si avvale dell’impiego di nanoparticelle per il trasporto dei farmaci (come nel “viaggio fantastico/allucinante” di Isaac Asimov) – non ha ancora dimostrato i suoi vantaggi nella medicina personalizzata.

«Nello specifico abbiamo creato» dice Margherita Morpurgo «una nanoparticella che unisce un anticorpo terapeutico, il cetuximab, e un farmaco, la doxorubicina, (entrambi inattivi nel combattere il TNBC). I risultati della ricerca dimostrano in vitro e in vivo che, mentre entrambi i farmaci da soli o uniti fra di loro nel complesso ADC sono inefficaci, la nuova nano combinazione diventa estremamente efficace anche a dosi molto basse di ciascun componente, di fatto bypassando le difese che il tumore ha sviluppato contro la terapia».

Perché questa scoperta è di particolare interesse? «È la prima volta che viene fatto un confronto quantitativo tra un approccio “classico” e l’uso della nanomedicina – continua Margherita Morpurgo, da pochi mesi mamma del piccolo Kena – La dimostrazione della superiorità di questa ultima ha un significato importante per tutti coloro che lavorano in questo settore. Ad oggi, questa ricerca ha ricevuto pochi finanziamenti dedicati e la scoperta è frutto dell’entusiasmo di tutti coloro che ci hanno lavorato. Con questo risultato, che mette insieme tecnologie frutto di 15 anni di lavoro, ci sentiamo pronti ad ambire a finanziamenti “più strutturati” con i quali vorremmo accelerare la nostra ricerca, estendendola a più tumori oggi senza cura, oltreché accorciare la strada verso la traslazione al letto dei pazienti».

Che cosa succede adesso? Quanto tempo passerà per una possibile sperimentazione? “La strada dalla ricerca di laboratorio al letto del paziente è purtroppo lunga e costosa. Oltre ad una tecnologia che funziona sono necessari molti altri “ingredienti” che ovviamente cercheremo di trovare nel prossimo futuro. Certo è che il conforto di questo bel risultato ci dà forza nel perseguire questo obiettivo”.

La ricerca, nata dal Dipartimento di Scienze del Farmaco dell’Università di Padova, è stata condotta con la collaborazione del Dipartimento di Salute della Donna e del Bambino e il Dipartimento di Medicina Molecolare e Traslazionale dell’Università di Brescia e dall’Istituto Weizmann in Israele, dove la prof.ssa Morpurgo ha lavorato vent’anni fa per un biennio post-dottorato e con cui continua a collaborare.

 

</span></figure><em>In questa immagine: confronto tra l’internalizzazione dell’anticorpo (segnale verde) da solo (a sinistra) o legato alla nanoparticella (a destra). Si osserva che la via di internalizzazione nella cellula malata è diversa nei due casi. Quando legato alla particella, l’anticorpo entra nella cellula tumorale più rapidamente attraverso vescicole specializzate (nell’altro caso rimane confinato in superficie per più tempo) consentendole di portare il suo carico di farmaco in modo più efficace ed irreversibile. Questo diverso meccanismo è alla base dell’efficacia terapeutica del nanosistema</em>.
In questa immagine: confronto tra l’internalizzazione dell’anticorpo (segnale verde) da solo (a sinistra) o legato alla nanoparticella (a destra). Si osserva che la via di internalizzazione nella cellula malata è diversa nei due casi. Quando legato alla particella, l’anticorpo entra nella cellula tumorale più rapidamente attraverso vescicole specializzate (nell’altro caso rimane confinato in superficie per più tempo) consentendole di portare il suo carico di farmaco in modo più efficace ed irreversibile. Questo diverso meccanismo è alla base dell’efficacia terapeutica del nanosistema.

 

«Lo sviluppo di un farmaco basato sulla nanomedicina è più costoso di quello di un farmaco classico» sottolinea Giampietro Viola dell’Università di Padova e coautore della ricerca  «e ci vogliono delle motivazioni reali per giustificare questo sforzo. I risultati che abbiamo ottenuto sono veramente interessanti e sono sostenuti da una spiegazione meccanicistica a valore dell’approccio nanotecnologico. I dati portano speranza in contesti dove le terapie oggi disponibili non funzionano».

«L’efficacia terapeutica di queste nanoparticelle “istruite e direzionate” per portare il farmaco direttamente al tumore offre la possibilità di utilizzare a basse dosi antiblastici/chemioterapici estremamente potenti evitando i pesanti effetti collaterali. Inoltre, questo medesimo approccio può essere replicato per altri tipi di tumore per i quali non ci sono opzioni terapeutiche valide» conclude Roberto Ronca dell’Università di Brescia.

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In questa foto l’intero team padovano di ricerca composto (da sinistra) da: Francesco Roncato (ora PhD Student all’Istituto Weizmann in Israele), Margherita Morpurgo, Elisabetta Casarin, Elena Porcù, Giampietro Viola, Fatlum Rruga. Alla ricerca hanno partecipato anche Roberto e Federica Macarinelli dell’Università di Brescia.

«Lo sviluppo di un farmaco basato sulla nanomedicina è più costoso di quello di un farmaco classico» sottolinea Giampietro Viola dell’Università di Padova e coautore della ricerca «e ci vogliono delle motivazioni reali per giustificare questo sforzo. I risultati che abbiamo ottenuto sono veramente interessanti e sono sostenuti da una spiegazione meccanicistica a valore dell’approccio nanotecnologico. I dati portano speranza in contesti dove le terapie oggi disponibili non funzionano».

«L’efficacia terapeutica di queste nanoparticelle “istruite e direzionate” per portare il farmaco direttamente al tumore offre la possibilità di utilizzare a basse dosi antiblastici/chemioterapici estremamente potenti evitando i pesanti effetti collaterali. Inoltre, questo medesimo approccio può essere replicato per altri tipi di tumore per i quali non ci sono opzioni terapeutiche valide» conclude Roberto Ronca dell’Università di Brescia.

Questo il link alla ricerca: https://www.nature.com/articles/s41467-018-06602-6

Ci siamo già occupati in passato di tumore al seno su questo blog: se vi va, da leggere c’è la ricerca, premiata a Chicago dall’Asco, di Luisa Carbognin, veronese dottoranda dell’università di Verona. Da un lato la sua scoperta spiega il comportamento aggressivo della malattia permettendo di caratterizzarla meglio, dall’altro apre nuove prospettive per la terapia.

E per chi sta vivendo adesso la fase più difficile il messaggio forte e chiaro  delle Ugo (Unite gareggiamo ovunque): “Dovete sapere che ci sono donne che ci sono passate, esattamente per lo stesso percorso. Siamo il vostro incoraggiamento, la prova che si può superare, si può andare oltre tutto quello che la malattia sembra abbattere. Una diagnosi di tumore ti toglie la progettualità, la capacità di fare programmi, di pensare al futuro, noi vogliamo far capire che si può tornare a stare bene“, dice la presidente Valeria Mazzuccato.

ugo