Utilizzo di nanoparticelle di platino per colpire selettivamente le cellule del cancro al fegato

Sebbene negli ultimi anni siano stati sviluppati sempre più farmaci oncologici molecolari-biologici mirati, gli agenti chemioterapici classici svolgono ancora un ruolo importante nel trattamento del cancro. Questi ultimi includono i citostatici a base di platino. Si tratta di citotossine a base di platino che attaccano le cellule tumorali. Tuttavia, danneggiano anche i tessuti sani, causando talvolta gravi effetti collaterali. I ricercatori dell'ETH di Zurigo hanno ora trovato un modo per rendere questi farmaci più selettivi per le cellule tumorali.

Il platino agisce come citotossina nella sua forma ossidata, il platino(II). Questa forma è contenuta anche negli attuali citostatici classici del platino. La forma non ossidata, il platino(0), è molto meno tossica per le cellule. Gli scienziati guidati da Helma Wennemers, professoressa presso il Laboratorio di chimica organica, e da Michal Shoshan, ricercatore post-dottorato del suo gruppo, stavano quindi cercando un modo per portare il platino(0) nelle cellule e ossidarlo solo lì per formare l'efficace platino(II). Per farlo, hanno utilizzato nanoparticelle di platino(0), che hanno dovuto prima stabilizzare con un peptide. Esaminando una libreria di migliaia di peptidi, hanno identificato un peptide adatto che permette la produzione di piccole nanoparticelle di platino (diametro di 2,5 nanometri) che rimangono stabili per anni.

Ossidato all'interno della cellula

Gli esperimenti condotti su colture di cellule tumorali hanno dimostrato che queste nanoparticelle di platino entrano effettivamente nelle cellule e che il platino(0) viene ossidato dall'ambiente specifico all'interno delle cellule tumorali del fegato per formare il platino(II) citotossico.

Gli studi condotti su dieci diversi tipi di cellule umane hanno inoltre dimostrato che la tossicità delle nanoparticelle si manifesta in modo molto selettivo nelle cellule del cancro al fegato. In queste cellule, le nanoparticelle hanno lo stesso effetto tossico del sorafenib, attualmente il farmaco più utilizzato nel trattamento dei tumori primari del fegato. Tuttavia, le nanoparticelle sono più selettive del sorafenib e significativamente più selettive del noto cisplatino. ? quindi ipotizzabile che le nanoparticelle abbiano meno effetti collaterali.

In collaborazione con il gruppo di ricerca del professor Detlef Günther dell'ETH, i ricercatori sono riusciti a determinare il contenuto di platino nelle cellule e nei loro nuclei utilizzando una speciale spettrometria di massa. ? emerso che il contenuto di platino nei nuclei delle cellule di cancro al fegato era significativamente più alto rispetto a quello delle cellule di cancro al colon, ad esempio. Gli autori ipotizzano che gli ioni di platino(II) prodotti dall'ossidazione nelle cellule del cancro al fegato entrino nel nucleo cellulare e lì sviluppino la loro tossicità.

"La strada verso un farmaco è ancora molto lunga e incerta, ma si tratta di un nuovo approccio per migliorare la selettività dei farmaci per alcuni tipi di tumore, attraverso un processo di attivazione selettiva specifico per un tipo di cellula", afferma Wennemers. Sono ora in programma ulteriori ricerche per ampliare le proprietà chimiche di queste nanoparticelle, al fine di poterne controllare gli effetti biologici in modo ancora più preciso.