La chemioterapia per il trattamento del cancro spesso provoca danni collaterali alle cellule sane e altri effetti avversi. Recentemente un gruppo di ricerca guidato dalla City University di Hong Kong (CityU) ha sviluppato la “chemioterapia sono-sensibilizzata” (SSCT), una nuova forma di chemioterapia attivata dagli ultrasuoni, migliora ulteriormente la precisione nell’eradicazione dei tumori più profondi con una gamma centimetrica di penetrazione nei tessuti e riduce al minimo gli effetti collaterali.
Zhu Guangyu del Dipartimento di Chimica della CityU ha affermato:
«La chemioterapia fotoattivata ha migliorato con successo il trattamento fornendo una terapia specifica per la sede con effetti avversi ridotti, tuttavia, la sua profondità di penetrazione superficiale e la forte diffusione ottica, devono ancora soddisfare la necessità di una terapia non invasiva in grado di effettuare un’ablazione precisa dei tumori profondi».
Il gruppo di ricerca, guidato da Zhu Guangyu e da Wang Lidai, professore associato presso il Dipartimento di ingegneria biomedica (BME), per superare questa limitazione, come riportato nello studio pubblicato nella rivista Science Advances, sviluppando il cianinplatino, un profarmaco antitumorale (diventa attivo solo quando irradiato da onde ultrasoniche all’interno del corpo), ha inventato la tecnica della “chemioterapia sono-sensibilizzata” (SSCT), creando su misura un sistema programmabile a ultrasuoni focalizzati (FUS).
Il cianinplatino è una piccola molecola profarmaco antitumorale di platino (IV) (un profarmaco è un composto farmacologicamente inattivo prima dell’attivazione all’interno del corpo) con un composto di coordinazione modificato di platino (Pt) sensibile agli ultrasuoni, teranostico (una combinazione di diagnosi e terapia) e un’impalcatura Pt(IV) a base di carboplatino. Si accumula bene nella regione del tumore e quando irradiato con gli ultrasuoni si riduce a carboplatino, che è un tipico farmaco chemioterapico, quando attivato dagli ultrasuoni focalizzati con controllo spaziotemporale, può concentrarsi direttamente sulle cellule tumorali.
Il team di ricercatori nei loro esperimenti, ha scoperto che il cianinplatino attivato dagli ultrasuoni induce sufficientemente l’ossidazione delle cellule tumorali, portando infine al danno del DNA mitocondriale e alla morte delle cellule tumorali.
Wang Lidai ha affermato:
«Un altro aspetto affascinante della ricerca è che abbiamo utilizzato con successo la proprietà degli ultrasuoni di penetrazione profonda nei tessuti per l’attivazione di farmaci a piccole molecole. Precedenti ricerche avevano riferito che la fotoattivazione con la luce del vicino infrarosso era efficace solo nella gamma millimetrica e funzionava male quando la cellula tumorale era ricoperta dallo spessore del tessuto corporeo ma combinato con il sistema programmabile a ultrasuoni focalizzati (FUS), il trattamento con cianinplatino attivato dagli ultrasuoni, ha inibito con successo la vitalità delle cellule tumorali del 51% con una copertura tissutale di 1 cm di spessore e del 33% con una copertura di 2 cm di spessore. Il nostro FUS ben progettato consente allo SSCT di essere un trattamento specifico per il tumore con buone prestazioni di penetrazione, ancora più importante, il nostro sistema consente agli ultrasuoni di concentrarsi su un’area specifica entro 8 mm, e quindi concentra fortemente l’energia degli ultrasuoni su un’area minuscola per attivare profarmaci sono-responsivi, fornendo un metodo efficiente con minimi effetti collaterali».
La proprietà di fluorescenza del profarmaco inoltre gli consente di agire come agente di contrasto multi -immagine, consentendo la visualizzazione e la ricostruzione di un tumore in modo semi-3D. Ciò fornisce una guida accurata per l’applicazione del sistema programmabile ad ultrasuoni focalizzati (FUS) in un sito tumorale e il monitoraggio del tempo di accumulo del farmaco.
Il team di ricercatori per esplorare ulteriormente l’efficacia della chemioterapia sono-sensibilizzata (SSCT), ha iniettato cianinplatino inattivato in topi affetti da tumori. Il cianinplatino dopo il quarto trattamento, il sesto giorno, attivato dagli ultrasuoni, drasticamente ha inibito la crescita dei tumori e ha completamente sradicato due tumori; al contrario, non vi è stata alcuna inibizione della crescita tumorale nei gruppi non trattati, i tumori continuavano a crescere.
Il cianinplatino attivato dagli ultrasuoni ha anche abbassato il livello del fattore di proliferazione tumorale al 24%, prevenendo la potenziale recidiva del tumore. E non si è verificata alcuna notevole perdita di peso corporeo, nessun comportamento anomalo e nessuna tossicità sistemica per i principali organi dei topi trattati.
Zhu Guangyu in conclusione ha affermato:
«Il profarmaco attivabile dagli ultrasuoni può essere ulteriormente esteso agli studi preclinici o clinici per il trattamento del cancro. I risultati di questo studio possono fornire un importante riferimento per lo sviluppo di nuovi metodi terapeutici, fornendo nuove dimensioni per il trattamento antitumorale e ampliando il campo delle applicazioni mediche degli ultrasuoni».
