Come il tuo sistema immunitario usa il caos per prevenire le malattie

Una nuova ricerca, apparsa sulla rivista Nature Communications , rivela un nuovo meccanismo che è in gioco nella funzione cellulare. Oscillazioni caotiche delle concentrazioni proteiche aiutano a mantenere il nostro sistema immunitario vigile e funzionale, prevenendo le malattie croniche, come il cancro e il diabete.
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Le cellule umane hanno bisogno di alcune proteine ​​per essere in uno stato caotico per combattere la malattia, secondo una nuova ricerca.

La ricerca moderna ha portato alla luce molti dei meccanismi difettosi che sono in gioco nel cancro , eppure la scienza ha ancora molto da scoprire.

A livello cellulare, alcuni di questi meccanismi ruotano intorno a ciò che gli esperti medici chiamano percorsi di segnalazione . Le vie di segnalazione cellulare regolano la crescita, la sopravvivenza e la proliferazione delle cellule.

Nel cancro, alcune proteine ​​di segnalazione sono iperattive, portando alla crescita e alla proliferazione delle cellule tumorali , mentre altre – che normalmente agiscono da soppressori del tumore – non funzionano correttamente.

Comprendere la dinamica che è in gioco all’interno delle cellule è, quindi, la chiave per prevenire e superare il cancro e molte altre malattie croniche.

Nuove ricerche potrebbero aver aperto nuovi orizzonti in questo senso, poiché tre scienziati hanno scoperto un nuovo meccanismo di regolazione cellulare: il caos.

Il ricercatore dottore Mathias Heltberg e il professore Mogens Høgh Jensen – entrambi dell’Istituto Niels Bohr dell’Università di Copenaghen in Danimarca, insieme a Sandeep Krishna del Centro nazionale per le scienze biologiche di Bangalore, in India, hanno cercato di studiare come una particolare proteina stimola il gene attività.

Gli scienziati hanno scoperto che la dinamica caotica è la risposta. La proteina studiata è Nuclear factor-κB (NF-kB).

NF-kB è la chiave per mantenere il sistema immunitario del corpo attento e funzionale. Quindi i risultati potrebbero aiutare a prevenire più del cancro: il diabete e il morbo di Alzheimer potrebbero anche essere obiettivi se i ricercatori capiscono meglio come funzionano le difese naturali del corpo.

Il caos è essenziale per la risposta immunitaria

NF-kB è un fattore di trascrizione che è critico per entrambe le “funzioni immunitarie innate e adattive” e inoltre media le risposte infiammatorie. Di conseguenza, i suoi livelli nel corpo fluttuano nel tempo, influenzando la funzione genica e cellulare.

Recenti studi hanno dimostrato che la segnalazione NF-kB svolge anche un ruolo cruciale nel cancro, fornendo il collegamento tra lo sviluppo del cancro e l’ infiammazione .

Nel presente studio, il Prof. Jensen ei suoi colleghi hanno usato calcoli matematici ed esperimenti di laboratorio per dimostrare che gli alti e bassi caotici nelle concentrazioni di NF-kB attivano geni che altrimenti rimarrebbero in silenzio.

La proteina NF-kB deve essere in uno stato caotico al fine di attivare i geni giusti che consentono una risposta immunitaria ottimale, lo studio ha dimostrato.

Fino ad ora, i ricercatori hanno creduto che tutti gli organismi viventi evitassero le dinamiche caotiche. Ma il nuovo studio sfida questa convinzione, poiché i ricercatori mostrano che le oscillazioni caotiche nelle concentrazioni di proteine ​​sono fondamentali per l’attivazione dei geni chiave.

“Il caos è una dinamica matematicamente ben definita, quella che, ad esempio, è stata precedentemente utilizzata per spiegare i grandi cambiamenti nei sistemi meteorologici”, spiega il prof. Jensen.

“Con l’enorme complessità che caratterizza gli esseri viventi di ordine superiore, è evidente che le dinamiche caotiche si verifichino in diversi tipi di sistemi, ma il modo in cui il caos gioca un ruolo decisivo nelle cellule viventi è completamente nuovo”, aggiunge il ricercatore.

Implicazioni per il diabete, il cancro, l’Alzheimer

I ricercatori annotano anche le implicazioni terapeutiche dei risultati. Nuovi farmaci, dice Heltberg, coautore dello studio, potrebbe “garantire una corretta funzione proteica”.

“Le terapie potrebbero anche comportare il ritiro e il test delle cellule da un corpo per valutare se le cellule sono nella condizione giusta per avere le oscillazioni corrette”, continua Heltberg.

“Se non lo sono, potrebbe essere possibile prevedere e scoprire le malattie prima che si verifichino.”

Il prof. Jensen concorda:

I risultati possono avere un enorme impatto sulla nostra comprensione di come funziona il sistema immunitario e su come evitare l’incidenza di alcune delle malattie più gravi, tra cui diabete, cancro e morbo di Alzheimer”.

Prof. Mogens Høgh Jensen

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I migliori alimenti per combattere il cancro

Nessun alimento protegge completamente le persone contro il cancro. Il termine alimenti che combattono il cancro si riferisce agli alimenti che possono ridurre il rischio di sviluppare il cancro se una persona li aggiunge alla loro dieta.

Questo articolo esamina i migliori alimenti che combattono il cancro e spiega la scienza che supporta queste affermazioni.

Gli alimenti che contengono composti presenti in natura che hanno potenti proprietà antitumorali includono:

Mele

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Le mele contengono proprietà antitumorali che possono anche aiutare a prevenire l’infiammazione, le malattie cardiovascolari e le infezioni.

La frase “una mela al giorno toglie il medico di torno” in realtà suona abbastanza vero. Le mele contengono polifenoli che hanno proprietà antitumorali promettenti.

I polifenoli sono composti a base vegetale che possono prevenire l’ infiammazione , le malattie cardiovascolari e le infezioni.

Alcune ricerche suggeriscono che i polifenoli possiedono proprietà antitumorali e antitumorali.

Ad esempio, il polifenolo di phloretin inibisce una proteina chiamata glucosio trasportatore 2 (GLUT2) svolge un ruolo nella crescita cellulare in stadio avanzato in alcuni tipi di cancro .

Uno studio del Journal of Food and Drug Analysis del 2018 suggerisce che la phloretin di mela inibisce significativamente la crescita delle cellule di cancro al seno , mentre non influenza le cellule normali.

Frutti di bosco

Le bacche sono ricche di vitamine , minerali e fibre alimentari. Gli scienziati hanno mostrato un grande interesse per le bacche a causa delle loro proprietà antiossidanti e dei potenziali benefici per la salute.

Uno studio mostra che l’antocianina, che è un composto nelle more, abbassa i biomarcatori per il cancro del colon .

Un altro studio dimostra che gli effetti antinfiammatori dei mirtilli possono impedire la crescita di tumori al seno nei topi.

Verdure crocifere

Verdure crocifere, come broccoli, cavolfiori e cavoli , contengono nutrienti benefici, tra cui vitamina C, vitamina K e manganese.

Le verdure crocifere contengono anche sulforafano, un composto vegetale con proprietà antitumorali.

Uno studio mostra che il sulforafano inibisce in modo significativo la crescita delle cellule tumorali e stimola la morte cellulare nelle cellule di cancro del colon.

Un altro studio mostra che il sulforafano in combinazione con la genisteina, un composto presente nella soia, può inibire significativamente lo sviluppo e le dimensioni del tumore del tumore al seno . Il sulforafano inibisce anche l’istone deacetilasi, un enzima con legami con lo sviluppo del cancro.

Una revisione raccomanda da 3 a 5 porzioni di verdure crocifere a settimana per i migliori effetti di prevenzione del cancro.

Carote

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Le carote contengono elevate quantità di beta-carotene, che possono prevenire alcuni tipi di cancro.

Le carote contengono diversi nutrienti essenziali tra cui vitamina K, vitamina A e antiossidanti.

Le carote contengono anche elevate quantità di beta-carotene , che è responsabile per il distinto colore arancione.

Studi recenti rivelano che il beta-carotene svolge un ruolo vitale nel sostenere il sistema immunitario e può prevenire certi tipi di cancro.

Una revisione di otto studi mostra che il beta-carotene ha legami con una riduzione del rischio di cancro al seno e alla prostata .

Un’altra analisi mostra che un maggiore consumo di carote comporta un rischio inferiore del 26 per cento di sviluppare il cancro allo stomaco .

Pesce grasso

Il pesce grasso, tra cui salmone, sgombro e acciughe, è ricco di nutrienti essenziali, come la vitamina B, il potassio e gli acidi grassi omega-3 .

Uno studio ha scoperto che le persone la cui dieta era alta nei pesci d’acqua dolce avevano un rischio inferiore del 53 per cento per il cancro del colon-retto rispetto a quelle a basso contenuto di pesce d’acqua dolce.

Un altro studio ha rilevato che il consumo di olio di pesce in età avanzata ha legami con il rischio significativamente più basso di cancro alla prostata.

Infine, uno studio successivo a 68.109 persone ha scoperto che le persone che hanno assunto integratori di olio di pesce almeno quattro volte alla settimana avevano il 63% in meno di probabilità di sviluppare il cancro del colon rispetto a chi non lo faceva.

Noci

Secondo l’ American Institute for Cancer Research , tutte le noci esibiscono proprietà anti-cancro, ma gli scienziati hanno studiato le noci più di altri tipi di noci.

Le noci contengono una sostanza chiamata pedunculagina, che il corpo metabolizza in urolitine. Le uroliti sono composti che si legano ai recettori degli estrogeni e possono svolgere un ruolo nella prevenzione del cancro al seno.

In uno studio su animali , i topi che ricevevano noci intere e olio di noci avevano livelli più alti di geni che sopprimevano il tumore rispetto ai topi che ricevevano olio vegetale.

Legumi

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I legumi sono ricchi di fibre, che possono aiutare a ridurre il rischio di sviluppare un cancro.

I legumi, come fagioli, piselli e lenticchie, sono ricchi di fibre, che possono aiutare a ridurre il rischio di sviluppare un cancro.

Una meta-analisi di 14 studi mostra un’associazione tra maggiore consumo di legumi e minor rischio di cancro del colon-retto.

Un altro studio esamina la relazione tra l’assunzione di fibre di fagioli e il rischio di cancro al seno.

I risultati dello studio indicano che le persone che mangiavano diete ricche di fibre di fagioli avevano il 20% in meno di probabilità di sviluppare il cancro al seno rispetto a coloro che non soddisfacevano l’assunzione giornaliera di fibre.

Integratori e farmaci

Sebbene gli alimenti sopra elencati siano prodotti di uso quotidiano e prontamente disponibili, alcune persone potrebbero non voler apportare significativi cambiamenti nella dieta o nello stile di vita. In questo caso, ci sono molti supplementi e farmaci disponibili che contengono composti antitumorali.

Le vitamine A, C ed E sono notevoli per le loro proprietà antitumorali e sono disponibili come integratori nei principali negozi di alimentari.

La maggior parte dei composti a base vegetale elencati in questo articolo, come la phloretin, l’antocianina e il sulforafano, vengono in forma di pillola.

Farmaci da banco, come l’ aspirina e l’ibuprofene, possono anche ridurre il rischio di cancro in alcune persone.

Parla sempre con un medico prima di iniziare un nuovo trattamento farmacologico o un regime di integrazione.

Porta via

La ricerca sulla prevenzione del cancro attraverso la dieta è ancora nelle fasi iniziali e richiede ulteriori test. Gli scienziati hanno effettuato la maggior parte degli studi menzionati nelle cellule o nei topi.

Tuttavia, è importante ricordare che una dieta equilibrata ricca di frutta fresca, verdura e grassi buoni porterà benefici alla salute generale.

Cosa succede se la chemioterapia non funziona?

I medici usano la chemioterapia come terapia di prima linea o in combinazione con altri trattamenti, come la chirurgia. Se la chemioterapia non funziona, una persona potrebbe dover prendere in considerazione altre opzioni di trattamento.

I segni che il cancro non risponde alla chemioterapia includono:

  • il tumore non si restringe
  • crescita del tumore
  • il cancro si diffonde dal suo sito originale ad altre aree del corpo, che è chiamato metastasi
  • sintomi del cancro di ritorno
  • ulteriori sintomi che compaiono

A seconda del tipo e dello stadio del cancro, potrebbero essere disponibili opzioni di trattamento di seconda linea o di terza linea.

In questo articolo, spieghiamo alcune delle opzioni alternative di trattamento del cancro se la chemioterapia non funziona. Di seguito è riportato un elenco di trattamenti contro il cancro scientificamente provati che possono servire come trattamenti complementari o primari.

Radioterapia

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Trattamenti alternativi possono essere disponibili se la chemioterapia non funziona.

La radioterapia usa le radiazioni per uccidere le cellule tumorali e ridurre le dimensioni dei tumori.

La radioterapia può servire come trattamento primario, ma funziona anche bene con altri trattamenti, come la chirurgia.

La radioterapia danneggia il DNA nelle cellule tumorali nella misura in cui non possono più ripararsi da sole.

Queste cellule cancerose danneggiate smetteranno di dividersi e alla fine moriranno, a quel punto il corpo le romperà e le rimuoverà.

Esistono due diversi tipi di radioterapia, denominati radioterapia a fasci esterni e radioterapia a fasci interni.

La radioterapia a raggio esterno è un trattamento locale, il che significa che si rivolge a una parte specifica del corpo.

Questa forma di radioterapia utilizza una grande macchina che invia radiazioni da diverse direzioni all’area richiesta.

La radioterapia a raggio interno utilizza una fonte di radiazioni che i medici impiantano all’interno del corpo vicino al tumore. Colpisce un’area più piccola del corpo rispetto alla radioterapia esterna.

Gli impianti che i medici utilizzano in questa terapia possono essere permanenti o temporanei. La rimozione temporanea dell’impianto avviene di solito dopo pochi minuti o giorni . Le persone con impianti temporanei sono radioattive fino alla rimozione dell’impianto, mentre gli impianti permanenti smettono gradualmente di emettere radiazioni nel tempo.

Vantaggi della radioterapia

La radioterapia ha diversi vantaggi, tra cui:

  • causa solo dolore moderato
  • perdita di capelli minima o nulla
  • uccide efficacemente un gran numero di cellule tumorali all’interno di un tumore
  • relativamente sicuro per l’individuo in quanto la radiazione colpisce specificamente il tumore
  • danno minimo agli organi vicino al tumore

Tuttavia, è importante notare che l’intensità del dolore differirà da persona a persona e il danno agli organi varierà a seconda della loro posizione in relazione al tumore.

Svantaggi della radioterapia

Ci sono anche diversi svantaggi della radioterapia, come ad esempio:

  • le persone che ricevono radioterapia a raggio interno saranno radioattive per un breve periodo
  • potenziale danno agli organi vitali se sono particolarmente vicini al tumore
  • non può uccidere tutte le cellule tumorali se il tumore è molto grande
  • scomodo e dispendioso in termini di tempo in quanto le persone richiedono un trattamento in 5 giorni della settimana e possono durare fino a 2 mesi
  • costoso, anche se il costo esatto dipende dal tipo e dalla quantità di trattamento
  • arrossamento della pelle o dolore intorno al sito di radiazioni
  • effetti collaterali specifici del sito – ad esempio, il trattamento del cancro nell’esofago o del tratto gastrointestinale può causare nausea o vomito

Immunoterapia

Alcuni tipi di cancro non rispondono bene alle radiazioni o alla chemioterapia, quindi una persona potrebbe aver bisogno di provare l’immunoterapia.

L’immunoterapia ha lo scopo di aiutare il sistema immunitario a combattere il cancro nello stesso modo in cui combatte le infezioni e gli agenti patogeni esterni.

Le immunoterapie stimolano il sistema immunitario in modo generale o lo addestrano ad attaccare direttamente le cellule tumorali.

I principali metodi di consegna dell’immunoterapia includono:

  • Anticorpi monoclonali : con questo metodo, una persona riceve anticorpi sintetici che si legano a specifiche proteine ​​sulle cellule tumorali. Questo legame segna la cellula cancerosa per aiutare il sistema immunitario a localizzarlo e distruggerlo.
  • Inibitori di checkpoint : si tratta di farmaci che stimolano le cellule T, che quindi identificano e attaccano le cellule tumorali in modo più efficiente.
  • Vaccini contro il cancro : i vaccini stimolano il sistema immunitario a combattere il cancro. Alcuni vaccini, come il vaccino contro il papilloma virus umano (HPV), possono avere effetti protettivi. Specifici tipi di HPV sono noti per causare determinati tumori.
  • Trasferimento cellulare adottivo : questo comporta la rimozione di cellule T da un tumore e la loro modifica in laboratorio. Dopo circa 2 a 8 settimane , i medici restituiscono le cellule T al corpo. L’obiettivo è quello di aumentare la capacità delle cellule T di rilevare e distruggere le cellule tumorali.

Vantaggi dell’immunoterapia

L’immunoterapia può funzionare quando altri trattamenti no. I suoi altri potenziali vantaggi includono:

  • efficace contro molti tipi di cancro
  • può migliorare il successo di altri trattamenti
  • causa meno effetti collaterali rispetto ai trattamenti che colpiscono tutte le cellule del corpo, come la chemioterapia
  • dopo aver appreso come bersaglio le cellule cancerose, il sistema immunitario ricorda questa risposta se il cancro riappare

Svantaggi dell’immunoterapia

Gli svantaggi di questa forma di trattamento includono:

  • il rischio di sovrastimolare il sistema immunitario e di indurlo ad attaccare organi sani, che possono portare a gravi complicazioni a carico di polmoni, intestino, reni o altri organi
  • effetti collaterali, come affaticamento , tosse, nausea, perdita di appetito, eruzioni cutanee e sintomi simil-influenzali

Terapia ormonale

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Le donne possono aumentare di peso con la terapia ormonale.

La terapia ormonale può trattare alcuni tipi di cancro, tra cui il cancro alla prostata e al seno , sfruttando la dipendenza della malattia dagli ormoni per crescere.

La terapia ormonale agisce impedendo al corpo di produrre ormoni o interferendo con il modo in cui gli ormoni influenzano il corpo.

La terapia ormonale per trattare il cancro al seno, o la terapia anti-estrogenica, si concentra sulla riduzione dei livelli di estrogeni .

Il trattamento può comportare procedure chirurgiche, come la rimozione delle ovaie o farmaci che interrompono i segnali dalla ghiandola pituitaria, una ghiandola che stimola la produzione di estrogeni.

La terapia ormonale per il trattamento del cancro alla prostata, o terapia per la soppressione degli androgeni, abbassa la produzione di testosterone e diidrotestosterone ( DHT ). I trattamenti includono procedure chirurgiche per rimuovere uno o entrambi i testicoli e i farmaci che impediscono la produzione di testosterone e DHT.

Vantaggi della terapia ormonale

I vantaggi della terapia ormonale includono:

  • trattamento efficace per prevenire la diffusione del cancro ad altre parti del corpo
  • può aiutare a ridurre il rischio di ritorno del cancro dopo l’intervento chirurgico

Svantaggi della terapia ormonale

Ci sono alcuni svantaggi di questo tipo di trattamento, come ad esempio:

  • funziona solo sui tumori che richiedono la crescita di ormoni
  • effetti collaterali per le donne includono mal di testa , vampate di calore, aumento di peso e secchezza vaginale
  • effetti collaterali per i maschi includono affaticamento, vampate di calore, sensibilità o ingrandimento del seno, nausea, impotenza e desiderio sessuale inferiore

Terapia mirata

La terapia mirata utilizza farmaci specifici per le cellule tumorali, distruggendoli dall’interno.

A differenza della chemioterapia, questi farmaci non influenzano le cellule sane poiché identificano particolari anomalie genetiche nelle cellule tumorali. La terapia mirata funziona meglio in combinazione con altri trattamenti.

Esistono molti tipi di terapia mirata e utilizzano diversi metodi per combattere il cancro.

Le terapie mirate possono combattere il cancro attraverso:

  • bloccare o disattivare i segnali chimici che stimolano la crescita delle cellule tumorali
  • cambiare le proteine ​​all’interno delle cellule tumorali, causando la morte cellulare
  • impedire alle cellule tumorali di stimolare la crescita di nuovi vasi sanguigni
  • innescare una risposta immunitaria per distruggere le cellule tumorali
  • fornire sostanze tossiche alle cellule tumorali per ucciderle senza intaccare altre cellule

Vantaggi della terapia mirata

La terapia mirata può essere utile a causa dei vantaggi che offre:

  • specificamente bersaglia le cellule tumorali
  • non tossico per le cellule sane
  • l’ampia gamma di opzioni di trattamento rende possibili piani di trattamento individuali

Svantaggi della terapia mirata

Gli svantaggi della terapia mirata includono:

  • funziona solo per i tumori con specifiche mutazioni genetiche
  • le cellule tumorali possono sviluppare resistenza
  • effetti collaterali includono diarrea , eruzioni cutanee, problemi di coagulazione del sangue, ipertensione e problemi al fegato, come l’ epatite

Prendere una decisione

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Altri problemi di salute possono influenzare le opzioni di trattamento.

Se la chemioterapia non funziona o smette di funzionare, potrebbero essere disponibili altre opzioni di trattamento.

La probabilità di questo dipende dal tipo e dallo stadio del cancro e dal fatto che la persona abbia o meno altri problemi di salute.

Se la chemioterapia smette di funzionare per qualcuno, dovrà parlare con il proprio medico oncologo, o oncologo, su altre potenziali opzioni di trattamento.

I fattori da tenere a mente e discutere con un oncologo includono:

  • quanto bene e per quanto tempo ha funzionato il trattamento di prima linea
  • lo stato attuale del cancro
  • come un nuovo trattamento influenzerà la prognosi generale
  • se il cancro si è diffuso
  • il tasso di successo di tutti i trattamenti alternativi disponibili
  • i possibili effetti collaterali di altre opzioni di trattamento

prospettiva

Le opzioni di trattamento alternative possono essere disponibili se la chemioterapia non funziona per una persona. Tuttavia, la probabilità di eradicare il cancro dal corpo diminuisce con trattamenti successivi.

L’aspettativa di vita media per le persone che ricevono trattamenti di seconda e terza linea varia in base a una serie di fattori. Ad esempio, una revisione della letteratura mostra un’ampia gamma nell’aspettativa di vita delle persone che hanno ricevuto trattamenti di seconda linea per il carcinoma polmonare non a piccole cellule .

Sfortunatamente, è difficile dare una risposta definitiva sulla prospettiva probabile di una persona.

Di solito sono disponibili trattamenti alternativi se la chemioterapia non funziona. Tuttavia, questo può dipendere dal tipo di cancro e da altri fattori.

Dopo aver considerato le opzioni di trattamento alternative, alcune persone scelgono di rifiutare ulteriori trattamenti. Se questo è il caso, un oncologo si concentrerà sul miglioramento della qualità della vita dell’individuo sviluppando un piano di trattamento per gestire i sintomi del cancro.

Se il trattamento di chemioterapia smette di funzionare, la persona deve discutere le proprie opzioni con il proprio oncologo, i membri del proprio gruppo di trattamento e i propri familiari prima di prendere una decisione sul trattamento in corso.

Come una droga vecchia di 150 anni potrebbe aiutare a combattere il cancro

Un miorilassante scoperto per la prima volta nel 1848 potrebbe presto essere all’avanguardia nel trattamento del cancro. I ricercatori dell’Ontario State University Comprehensive Cancer Center indagano.
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Un nuovo studio affronta la sfida dell’ipossia nel cancro.

Ci sono diversi modi per attaccare il cancro; uno dei più comunemente usati è la radioterapia .

La radiazione funziona sui tumori in due modi; in primo luogo, danneggia il DNA e, in secondo luogo, produce radicali dell’ossigeno che danneggiano anche le cellule tumorali.

Tuttavia, quando i livelli di ossigeno sono bassi (ipossia), il corpo produce meno radicali di ossigeno, il che significa che la radioterapia è meno efficace.

Poiché le cellule tumorali si dividono così rapidamente, richiedono più ossigeno rispetto ai tessuti sani. Allo stesso tempo, i vasi sanguigni all’interno dei tumori sono spesso mal costruiti, rendendoli meno efficienti.

Ciò significa che le cellule tumorali spesso esauriscono l’ossigeno, rendendo la radioterapia meno mortale per il cancro.

Allo stesso modo, queste zone morte e ipossiche nel tessuto, dove l’afflusso di sangue è limitato, sono difficili da raggiungere per i farmaci trasportati nel sangue. In questo modo, l’ipossia può ridurre l’impatto sia della radioterapia che della chemioterapia .

Possiamo aggirare l’ipossia?

L’autore del presente studio, Dr. Nicholas Denko, Ph.D., spiega perché l’ipossia è un problema nel trattamento del cancro: “Sappiamo che l’ipossia limita l’efficacia della radioterapia, e questo è un problema clinico serio perché più della metà di tutte le persone affette da cancro ricevono la radioterapia ad un certo punto della loro cura “.

La dottoressa Denko continua: “Se le cellule maligne nelle aree ipossiche di un tumore sopravvivono alla radioterapia, possono diventare una fonte di recidiva del tumore ed è fondamentale trovare modi per superare questa forma di resistenza al trattamento”.

Nella sua ricerca di modi per migliorare la radioterapia, il dott. Denko e il suo team hanno trovato un farmaco chiamato papaverina. Attualmente, la papaverina ha una varietà di usi, nessuno dei quali ha collegamenti diretti al cancro.

Ad esempio, la papaverina può essere utilizzata per ridurre gli spasmi muscolari e per trattare la disfunzione erettile .

La papaverina agisce inibendo la respirazione nei mitocondri, le favolose centrali elettriche della cellula. Il dott. Denko e il suo team hanno scoperto che bloccando l’attività dei mitocondri che consumavano ossigeno, potevano rendere i tumori più sensibili alla radioterapia.

Hanno dimostrato che una dose di papaverina prima della radioterapia riduceva l’attività mitocondriale, limitando così l’ipossia e migliorando la distruzione delle cellule tumorali.

I primi tentativi di affrontare il problema dell’ipossia si sono concentrati sull’aggiunta di più ossigeno al tumore . Questo studio prende l’approccio opposto, riducendo la domanda di ossigeno.

È importante sottolineare che il farmaco non ha reso il tessuto sano più sensibile alla radioterapia.

Il futuro dell’ipossia

Questi risultati sono stati pubblicati di recente negli Atti della National Academy of Sciences . In un commento associato nello stesso numero del diario, gli autori scrivono:

È risaputo che le cellule ipossiche sono due o tre volte più resistenti alle radiazioni rispetto alle cellule aerobiche […] [Questa ricerca] rappresenta un potenziale punto di riferimento nella ricerca di 6 anni per eliminare l’ipossia come causa del trattamento radioterapico fallimento.”

Questo è lontano dalla fine della strada, però. I ricercatori sperano che adeguando la struttura della papaverina, potrebbero essere in grado di migliorare ulteriormente i suoi benefici. Armeggiando con il suo trucco, potrebbero potenzialmente ridurre anche gli effetti collaterali.

Anche se sarà necessario molto più lavoro prima che questo intervento entri in un uso più ampio, è una scoperta eccitante. È un processo relativamente semplice, utilizzando un farmaco collaudato che potrebbe contribuire a migliorare le prestazioni dei trattamenti per il cancro esistenti.

Cancro: nuovo obiettivo trovato per i tumori resistenti ai farmaci

La rapamicina e i farmaci che agiscono come tali hanno un effetto limitato contro molti tumori perché i loro tumori sono resistenti a loro. Ora, la scoperta di un meccanismo di crescita cellulare potrebbe portare a nuovi farmaci che superano questa resistenza in alcuni tumori.
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Potrebbe esserci un modo nuovo di affrontare la resistenza ai farmaci nel cancro?

Il meccanismo coinvolge un complesso proteico precedentemente sconosciuto chiamato target di mammifero del complesso di rapamicina 3 (mTORC3).

Gli scienziati del St. Jude Children’s Research Hospital di Memphis, TN, l’hanno incontrato per caso mentre stavano facendo un esperimento.

Il loro studio è l’argomento di un articolo che ora è presente nella rivista Science Advances .

“Questo nuovo complesso”, spiega l’autore senior dello studio Gerard C. Grosveld, che è il presidente del dipartimento di genetica dell’ospedale, “non è stato sullo schermo radar di nessuno, anche se i complessi mTOR sono stati studiati negli ultimi 25 anni”.

Lui e il suo team descrivono il risultato come un “cambio di paradigma” nella nostra comprensione di un importante meccanismo di crescita cellulare e dichiarano che offre un “nuovo obiettivo per lo sviluppo di farmaci antitumorali”.

Regolatore di crescita cellulare

Il bersaglio enzimatico dei mammiferi (o meccanici) della rapamicina (mTOR) svolge un ruolo chiave nel controllo dei processi cellulari cruciali; regola la crescita e la mantiene in uno stato di equilibrio.

L’attivazione anormale di mTOR appare come un fattore in un ” numero crescente ” di malattie; così come il cancro , questi includono neurodegenerazione, diabete di tipo 2 e obesità .

Nel cancro, l’attivazione anomala di mTOR favorisce la crescita del tumore . La rapamicina, così come i farmaci che agiscono come tale – conosciuti come rapalog – sono progettati per fermare questo bloccando mTOR.

La maggior parte dei rapalog, tuttavia, ha un effetto limitato nel cancro perché le cellule tumorali sono resistenti a loro.

Gli scienziati avevano già rivelato che mTOR esercitava la sua ampia influenza all’interno di due grandi complessi proteici: mTORC1 e mTORC2.

Grosveld e il suo team, tuttavia, recentemente hanno trovato prove che suggeriscono che potrebbe esserci un terzo complesso di proteine ​​mTOR e che una proteina del fattore di trascrizione chiamata ETV7 l’ha assemblata.

L’esperimento che ha suggerito questo ha anche rivelato che l’ETV7 iperattivo era collegato all’MTOR iperattivo.

ETV7 assembla mTORC3

Ricercando attraverso diverse fonti di dati sul cancro genomico, gli investigatori hanno rivelato che ETV7 era sovraespresso in modo anomalo in una grande proporzione di casi in diversi tipi di cancro.

Il team ha riscontrato la sovraespressione di ETV7, ad esempio nella leucemia mieloide acuta , nella leucemia linfoblastica acuta , nei “tumori solidi pediatrici”, in un tipo di tumore cerebrale pediatrico chiamato medulloblastoma e nel cancro del fegato .

Successivamente, hanno effettuato test di coltura cellulare e hanno scoperto che ETV7 ha causato il mTOR a diventare iperattivo e che questa crescita cellulare accelerata.

Gli scienziati erano tuttavia confusi dal fatto che ETV7 non sembrava fare questo come parte dei complessi proteici mTORC1 o mTORC2.

Alla fine, dopo un altro gruppo di esperimenti, hanno scoperto che ETV7 stava orchestrando l’assemblaggio di un complesso di proteine ​​mTOR distinto al quale assegnavano il nome mTORC3.

Rimozione della resistenza alla rapamicina

Questi esperimenti hanno confermato che né mTORC1 né mTORC2 contenevano ETV7 e hanno dimostrato che mTORC3 era completamente resistente alla rapamicina.

Gli scienziati hanno poi dimostrato che la cancellazione di ETV7 in cellule tumorali resistenti alla rapamicina li ha resi vulnerabili al farmaco.

Un’ultima serie di test su topi geneticamente modificati per sviluppare tumori nei loro muscoli ha mostrato che la produzione di mTORC3 ha reso i tumori più aggressivi e accelerato la loro crescita.

I ricercatori ora progettano di trovare farmaci che bloccano mTORC3 prendendo di mira ETV7. Essi suggeriscono che la combinazione di un tale farmaco con quelli che hanno come bersaglio mTORC1 e mTORC2 potrebbe rendere molti tumori vulnerabili ai rapalog che sono altrimenti resistenti a loro.

Abbiamo sviluppato dati solidi per l’esistenza di mTORC3 e ora stiamo cercando di isolare e identificare i componenti del complesso.”

Gerard C. Grosveld

Un’iniezione potrebbe uccidere il cancro

Gli scienziati che stanno sperimentando un trattamento innovativo per il cancro hanno escogitato un’iniezione mirata che ha già eliminato con successo tumori nei topi.
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Potrebbe un colpo somministrato direttamente a un tumore solido segnare la fine del cancro?

La ricerca che ha escogitato trattamenti più efficaci per tutti i tipi di cancro è stata abbondante negli ultimi anni, offrendo sempre nuove speranze.

Alcuni degli esperimenti più recenti includono l’utilizzo di nanotecnologie all’avanguardia per scovare i microtumori, ingegnerizzare i microbi per contrastare le cellule cancerose e far morire di fame i tumori maligni.

L’ultimo studio, della Stanford University School of Medicine in California, ha studiato il potenziale di un altro approccio: iniettare quantità “minute” di due agenti che stimolano la risposta immunitaria del corpo direttamente in un tumore solido maligno .

Finora, i loro studi sui topi si sono dimostrati efficaci. “Quando usiamo questi due agenti insieme”, spiega l’autore dello studio senior Dr. Ronald Levy, “vediamo l’eliminazione dei tumori su tutto il corpo”.

Questo approccio ignora la necessità di identificare i target immunitari specifici del tumore e non richiede l’attivazione all’ingrosso del sistema immunitario o la personalizzazione delle cellule immunitarie di un paziente.”

Dr. Ronald Levy

Inoltre, i ricercatori hanno motivo di credere in una traiettoria più rapida verso studi clinici per questo metodo, dal momento che uno degli agenti coinvolti è già stato approvato per l’uso in terapia umana, mentre l’altro è già sotto sperimentazione clinica per il trattamento del linfoma .

risultati dello studio sono stati pubblicati ieri sulla rivista Science Translational Medicine .

‘Applicazione una tantum’ di formula

Il Dott. Levy è specializzato nell’impiego dell’immunoterapia, che è un tipo di trattamento in cui la risposta immunitaria dell’organismo è migliorata in modo che possa colpire le cellule tumorali – per combattere il linfoma o il cancro del sistema linfatico.

Esistono diversi tipi di immunoterapia, compresi alcuni che potenziano l’intero sistema immunitario del corpo e altri che sono molto più mirati. Ma, notano i ricercatori, sono tutti accompagnati da avvertimenti.

Possono avere effetti collaterali problematici, richiedere molto tempo o essere semplicemente troppo costosi. Il metodo del team, tuttavia, ha probabilmente maggiori benefici, anche al di là della sua potenziale efficacia come trattamento.

“Il nostro approccio utilizza un’applicazione unica di piccolissime quantità di due agenti per stimolare le cellule immunitarie solo all’interno del tumore stesso”, spiega il dott. Levy. Questo metodo può “insegnare” alle cellule immunitarie come combattere contro quel tipo specifico di cancro, che quindi permette loro di migrare e distruggere tutti gli altri tumori esistenti.

Sebbene il ruolo del sistema immunitario sia quello di rilevare ed eliminare corpi estranei dannosi, molti tipi di cellule cancerose sono in grado di eludere il rilevamento in modi complessi, che consente loro di crescere e diffondersi.

Un tipo di globuli bianchi chiamati cellule T svolgono un ruolo vitale nel regolare la risposta immunitaria del corpo. Normalmente, le cellule T mirano e combattono i tumori del cancro, ma troppo spesso le cellule tumorali imparano a “ingannarli” e a sfuggire alla risposta immunitaria.

Efficace contro molti tipi di cancro

Nel nuovo studio, il dottor Levy e il suo team hanno consegnato microgrammi di due agenti specifici in un sito di tumore duro in ciascuno dei topi affetti. Gli agenti in questione erano:

  • CigG oligonucleotide, un breve tratto di DNA sintetico che potenzia la capacità delle cellule immunitarie di esprimere un recettore chiamato OX40, che si trova sulla superficie delle cellule T
  • un anticorpo che si lega al recettore, attivando le cellule T

Una volta che le cellule T sono attivate, alcune di loro migrano verso altre parti del corpo, “dando la caccia” e distruggendo altri tumori.

È importante sottolineare che il dott. Levy e i suoi colleghi osservano che questo metodo potrebbe essere utilizzato per indirizzare un numero di diversi tipi di cancro; in ogni caso, le cellule T “impareranno” ad affrontare il tipo specifico di cellule tumorali a cui sono state esposte.

In laboratorio, gli scienziati hanno prima applicato questo metodo al modello murino di linfoma e 87 su 90 topi sono diventati liberi dal cancro. Negli altri tre casi, i tumori si sono ripresentati, ma sono scomparsi quando i ricercatori hanno somministrato il trattamento una seconda volta.

Allo stesso modo sono stati osservati risultati positivi nel modello murino di cancro al seno, al colon e alla pelle . Inoltre, anche i topi geneticamente modificati per sviluppare il cancro al seno spontaneamente hanno risposto bene a questo metodo di trattamento.

“Un approccio mirato”

Tuttavia, quando gli scienziati hanno trapiantato due diversi tipi di tumore del cancro – linfoma e cancro del colon – nello stesso animale ma iniettando solo la formula sperimentale in un sito di linfoma, i risultati sono stati contrastanti.

Tutti i tumori del linfoma sono diminuiti, ma lo stesso non si è verificato per il tumore del colon, confermando che le cellule T imparano solo a gestire le cellule tumorali che si trovavano nelle loro immediate vicinanze prima dell’iniezione.

Come continua il dottor Levy, “Questo è un approccio molto mirato: solo il tumore che condivide i bersagli proteici visualizzati dal sito trattato è interessato: stiamo attaccando obiettivi specifici senza dover identificare esattamente quali proteine ​​le cellule T stanno riconoscendo”.

Attualmente, il team sta preparando una sperimentazione clinica per testare l’efficacia di questo trattamento nelle persone con linfoma di basso grado. Il dott. Levy spera che, se la sperimentazione clinica avrà successo, sarà in grado di estendere questa terapia praticamente a qualsiasi tipo di tumore del cancro negli esseri umani.

“Non penso che ci sia un limite al tipo di tumore che potremmo potenzialmente trattare, purché sia ​​stato infiltrato dal sistema immunitario”, conclude il dott. Levy.

Nuove nanocapsule riempite di farmaci possono combattere il cancro in modo più efficace

I ricercatori hanno trovato un modo per creare nanoparticelle più resistenti ai farmaci che consentono loro di colpire più efficacemente il tessuto malato o le cellule cancerose. I risultati potrebbero cambiare la nanomedicina e le sue applicazioni per il trattamento del cancro.
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Le nanoparticelle piene di droga (qui raffigurate) saranno presto utilizzate per trattare il cancro.

Il campo della nanotecnologia ha molte promesse nel trattamento del cancro .

Ad esempio, in una recente scoperta , i ricercatori hanno utilizzato nanoparticelle per individuare microtumori precedentemente non rilevabili, mentre un altro studio ha utilizzato nanoparticelle derivate dalle foglie di tè per distruggere le cellule tumorali polmonari .

Le nanoparticelle sono spesso utilizzate per trasportare farmaci e consegnarli direttamente ai tessuti malati. Questi cosiddetti nanocarrier sono stati recentemente utilizzati per distruggere con successo una forma particolarmente aggressiva di cancro dell’endometrio e per fornire un farmaco che “disinnesca” geneticamente le cellule staminali del cancro .

Queste nanocapsule riempite di farmaci sono circa un millesimo del diametro di un capello umano e solitamente sono coperte con anticorpi progettati per cercare e attaccarsi alle cellule tumorali .

Uno dei principali vantaggi di questi nanocarrier è che forniscono farmaci concentrati con precisione, senza intaccare il resto del corpo e disperdere i suoi potenziali effetti collaterali.

Ora, i ricercatori del Mainz University Medical Center e del Max Planck Institute for Polymer Research – entrambi a Mainz, in Germania – hanno progettato un modo innovativo e più efficace per legare gli anticorpi ai nanocarrier.

Il Prof. Volker Mailänder, presso il Centro Medico dell’Università di Mainz, ha supervisionato la ricerca insieme alla Prof. Katharina Landfester, dell’Istituto Max Planck per la ricerca sui polimeri.

risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Nanotechnology

Nuovo metodo due volte più efficace di quelli più vecchi

“Il metodo standard per legare gli anticorpi usando complessi processi chimici può degradare gli anticorpi o addirittura distruggerli, oppure il nanocarrier nel sangue può rapidamente coprirsi di proteine”, spiega il prof. Landfester.

Ma il nuovo metodo utilizza anticorpi pre-adsorbiti per coprire la superficie delle nanocapsule. Questo protegge gli anticorpi e li mantiene funzionali nel processo di consegna, che stabilizza la nanocapsula e consente di erogare i farmaci in modo più efficiente.

Il processo fisico di adsorbimento “si verifica quando un soluto di gas o liquido si accumula sulla superficie di un solido o di un liquido (adsorbente), formando un film di molecole o atomi (l’adsorbato).”

Il team ha raggiunto questo effetto combinando anticorpi e nanocarrier in una soluzione acida, che, spiegano i ricercatori, è meglio che legare i due in una soluzione Ph-neutrale.

I ricercatori osservano che il loro nuovo metodo è due volte più efficace del tradizionale legame chimico.

“Concludiamo”, scrivono gli autori, “che il pre-adsorbimento è potenzialmente un metodo versatile, efficiente e rapido per attaccare molecole mirate alla superficie di nanocarrier”.

Fino ad ora, abbiamo sempre dovuto usare metodi chimici elaborati per legare questi anticorpi a nanocapsule […] Ora siamo stati in grado di dimostrare che tutto ciò che dovete fare è combinare anticorpi e nanocapsule insieme in una soluzione acidificata “.

Prof. Volker Mailänder

I ricercatori sperano che il nuovo metodo migliorerà le terapie basate sulla nanotecnologia, consentendo alle nanocapsule di attaccare il tessuto malato preservando il tessuto sano.

Cancro: il testosterone può migliorare la qualità della vita dei pazienti?

La cachessia è una condizione caratterizzata dalla perdita di massa corporea – compresa l’atrofia muscolare – che di solito è accompagnata da grave debolezza e affaticamento. Molte persone che subiscono il cancro ne fanno esperienza.
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I ricercatori si rivolgono al testosterone nel tentativo di affrontare la debilitante perdita di massa muscolare nei pazienti oncologici.

Gli studi hanno notato che “[a] circa la metà di tutti i pazienti con cachessia con esperienza di cancro ” danneggia gravemente la loro qualità di vita.

Sembra essere “responsabile della morte del 22 [percento] dei malati di cancro”.

Ciò che causa esattamente questa condizione – che appare in alcuni pazienti ma non in altri – rimane poco chiaro e le opzioni per gestirle e affrontarle sono scarse.

Ma recentemente, i ricercatori della Medical Branch della University of Texas a Galveston – guidati dalla dottoressa Melinda Sheffield-Moore, del dipartimento di salute e kinesiologia – hanno studiato il potenziale di somministrazione di testosterone oltre alla chemioterapia al fine di migliorare l’impatto di cachessia.

Speravamo di dimostrare che questi pazienti [del cancro] [che hanno ricevuto il trattamento con testosterone] passerebbero dal non sentirsi abbastanza bene da alzarsi dal letto almeno per essere in grado di avere una qualità di vita di base che gli permetta di prendersi cura di se stessi e ricevere terapia. “

Dott.ssa Melinda Sheffield-Moore

Le scoperte dei ricercatori – ora pubblicate sul Journal of Cachexia, Sarcopenia e Muscle – confermano che somministrare testosterone a persone che hanno sperimentato la cachessia può, in effetti, migliorare la loro qualità della vita in una certa misura, ripristinando una certa indipendenza di movimento.

Il testosterone adiuvante mostra promessa

L’approccio più diffuso per gestire la cachessia sono trattamenti nutrizionali speciali , ma questi spesso non riescono a prevenire o correggere la perdita di massa corporea.

Quindi, il Dr. Sheffield-Moore e il team hanno deciso di indagare sul potenziale del testosterone sulla base delle conoscenze esistenti che questo ormone può aiutare a costruire la massa muscolare.

“Sappiamo già che il testosterone costruisce il muscolo scheletrico in individui sani”, dice, “quindi abbiamo provato ad usarlo in una popolazione ad alto rischio di perdita muscolare, quindi questi pazienti potrebbero mantenere la loro forza e lo stato delle prestazioni per essere in grado di ricevere lo standard terapie contro il cancro. “

Per testare questa teoria, gli scienziati hanno lavorato – per 5 anni – con volontari a cui era stato diagnosticato un carcinoma a cellule squamose , che è un tipo di cancro della pelle .

I pazienti hanno ricevuto chemioterapia, radioterapia o entrambi per curare il cancro. Per 7 settimane durante il trattamento, alcuni hanno anche ricevuto un placebo (la coorte di controllo), mentre altri hanno ricevuto testosterone.

Il dottor Sheffield-Moore e colleghi hanno notato che i partecipanti a cui era stato somministrato testosterone extra avevano mantenuto la massa corporea totale e in realtà aumentato la massa corporea magra (massa corporea meno grasso corporeo) del 3,2%.

“I pazienti randomizzati al gruppo che riceve il testosterone come adiuvante al loro trattamento standard di chemioterapia e / o radioterapia hanno anche dimostrato una maggiore attività fisica”, continua.

“Si sentivano abbastanza bene da alzarsi e prendersi cura di alcune delle loro attività di base della vita quotidiana, come cucinare, pulire e fare il bagno da soli”, afferma il dott. Sheffield-Moore.

Questo effetto potrebbe fare un mondo di differenza per le persone con il cancro, in quanto consente loro di mantenere più autonomia.

Al momento, lei e il suo team stanno cercando di descrivere i proteomi muscolari dei pazienti affetti da cancro – la totalità delle proteine ​​trovate nei muscoli scheletrici – in modo da capire come il cancro in generale, e in particolare la cachessia, influisce sulla loro composizione.

Secondo il Dr. Sheffield-Moore, “Ciò che il proteoma ci dice è quali particolari proteine ​​nei muscoli scheletrici sono state influenzate positivamente o negativamente dal testosterone o dal cancro, rispettivamente.”

“Ci permette di iniziare a scavare nei meccanismi potenziali alla base della cachessia del cancro”, afferma.

L’obiettivo finale degli scienziati è quello di essere in grado di supportare le persone che potrebbero sperimentare la cachessia continuando a sostenere il trattamento standard del cancro e mantenendo, per quanto possibile, la loro qualità della vita.

È questo il “farmaco perfetto” per fermare il movimento delle cellule cancerogene? Farmajet News

La ricerca sul cancro tende a concentrarsi sulla ricerca di metodi più efficaci per distruggere i tumori, ma più le cellule tumorali si diffondono, più diventa difficile eliminarle. Quindi, al fine di “contenere” il cancro e distruggerlo più facilmente, sarebbe utile inibire la capacità di movimento di queste cellule.
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Gli scienziati stanno perfezionando un farmaco che mira a inibire la capacità delle cellule tumorali di muoversi nel corpo.

La motilità cellulare si riferisce alla capacità di una cellula di migrare tra diverse posizioni.

Quando si tratta di cellule cancerose , la loro maggiore motilità contribuisce alla capacità del cancro di diffondersi nel corpo, o di metastatizzare , e di formare nuovi tumori in località a volte remote.

Ricercatori provenienti da sei istituzioni – tra cui l’Oregon Health and Science University (OHSU) di Portland, la Xiamen University in Cina, l’Università di Chicago nell’Illinois e la Northwestern University di Evanston, Illinois – hanno passato anni a cercare un farmaco che inibisce le cellule tumorali ‘motilità senza intaccare le cellule sane circostanti.

Come spiega il dott. Raymond Bergan, dell’OHSU, “Per la stragrande maggioranza dei tumori – seno, prostata, polmone, colon e altri – se viene rilevato precocemente quando è un nodulo in quell’organo e non si è diffuso , tu vivrai.”

“E in generale, se lo trovi tardi, dopo che si è diffuso in tutto il corpo, morirai”, aggiunge, spiegando che questo è il motivo per cui la capacità di spostare le cellule tumorali è cruciale.

“Il movimento è la chiave”, continua, spiegando, “La differenza è in bianco e nero, notte e giorno: se le cellule tumorali si diffondono nel tuo corpo, ti toglieranno la vita. Possiamo trattarla, ma ci vorranno la tua vita.”

Nel 2011, il Dr. Bergan e colleghi hanno trovato un farmaco chiamato KBU2046 che era in grado di inibire la motilità in modelli di cellule umane di cancro al seno, alla prostata, ai polmoni e al colon in vitro.

In un articolo pubblicato di recente sulla rivista Nature Communications , i ricercatori descrivono il loro lavoro con KBU2046 sui modelli murini di cancro e come hanno verificato se il farmaco avesse un effetto mirato, attaccando solo le cellule cancerose.

Alla ricerca di un farmaco di precisione

I ricercatori spiegano che il lavoro collaborativo tra dipartimenti e istituzioni è, in definitiva, ciò che ha permesso loro di identificare il composto.

Scienziati nel laboratorio di chimica del Prof. Karl Scheidt, direttore del Centro per l’innovazione molecolare e la scoperta dei farmaci presso la Northwestern University, hanno progettato nuove molecole che potrebbero adattarsi al progetto.

A sua volta, il Dr. Bergan e il suo team hanno analizzato questi composti, testando gli effetti collaterali e valutando se sarebbero stati in grado di inibire il movimento delle cellule tumorali senza influenzare i loro vicini sani.

“Abbiamo preso un indizio fornito dalla natura”, osserva il Prof. Scheidt, “e attraverso il potere della chimica ha creato un modo completamente nuovo per controllare potenzialmente la diffusione del cancro. È stata un’esperienza davvero gratificante lavorare insieme come squadra verso la fine aiutare i malati di cancro “.

Lo sviluppo del farmaco è stato un processo graduale, in cui i ricercatori hanno continuato a migliorare sul composto iniziale, dal momento che il team voleva agire con la massima precisione possibile.

“Abbiamo iniziato con una sostanza chimica che impediva alle cellule di muoversi, quindi abbiamo progressivamente perfezionato quella sostanza chimica fino a quando non ha fatto un lavoro perfetto per fermare le cellule senza effetti collaterali”, afferma il professor Scheidt.

“Tutti i farmaci hanno effetti collaterali”, spiega, “quindi cerchi il farmaco il più specifico possibile. Questo farmaco lo fa”.

Un meccanismo raffinato

KBU2046 funziona interagendo con le proteine ​​heat shock , che svolgono ruoli vitali nella funzione cellulare e possono aiutare a proteggerle dal degrado. Il composto sviluppato dal gruppo di ricerca influenza in modo specifico l’azione delle proteine ​​in modo che possano prevenire la motilità cellulare.

“Il modo in cui il farmaco funziona è che si lega a queste proteine ​​più pulite per fermare il movimento cellulare, ma non ha altri effetti su quelle proteine”, come osserva il Dr. Bergan, che è ciò che rende l’attività della KBU2046 una strategia terapeutica così promettente.

Sviluppare un farmaco così preciso, spiega il dott. Bergan, ha richiesto uno sforzo enorme e “ci sono voluti [gli scienziati] anni per capire”.

Il team ha anche incontrato altri ostacoli, come una iniziale mancanza di finanziamenti a causa della natura insolita della ricerca nel momento in cui gli investigatori hanno deciso per la prima volta di intraprenderlo.

“Inizialmente, nessuno ci finanziava: stavamo esaminando un modo completamente diverso di trattare il cancro”, afferma il dott. Bergan.

“Prevenire la malattia dello stadio avanzato”

Il farmaco non è ancora stato testato negli esseri umani, ma i ricercatori sperano che alla fine saranno in grado di condurre studi.

Tuttavia, credono che farlo richiederà una grande quantità di denaro – circa $ 5 milioni – e che ci vorranno circa 2 anni finché non raggiungeranno un punto in cui sono soddisfatti del loro lavoro preliminare sul compound.

Per ora, i ricercatori stanno cercando di ottenere fondi che consentano loro di condurre studi sperimentali su nuovi farmaci, che rappresentano un passaggio obbligato per la preparazione delle sperimentazioni cliniche.

“L’eventuale promessa di questa ricerca è che stiamo lavorando per lo sviluppo di una terapia che possa aiutare a gestire la malattia in fase iniziale, impedendo ai pazienti di contrarre la malattia più incurabile dello stadio successivo”, dice il coautore dello studio Ryan Gordon, dell’OHSU.

Finora, i ricercatori sono soddisfatti dei risultati ottenuti e del fatto che hanno insistito nel perseguire un approccio che non è sempre stato popolare.

Abbiamo usato la chimica per sondare la biologia per darci un farmaco perfetto che inibirebbe solo il movimento delle cellule tumorali e non farebbe nient’altro.Questo cambiamento di base nella logica ci ha portato a fare tutto ciò che abbiamo fatto.”

Dr. Raymond Bergan

Cancro: “consegna intelligente di farmaci” è in arrivo

Una nuova ricerca apre la strada alla consegna di farmaci antitumorali nei tumori con un livello di precisione mai visto prima.
scienziata farmajet.jpgUn nuovo sistema di somministrazione di farmaci offre una precisione mai vista prima.

Il nuovo sistema di “consegna intelligente del farmaco” utilizza una nanocapsula che scarica il suo carico di droga solo quando incontra due segnali tumorali nella sequenza corretta.

Un “proof-of-principle” paper – ora pubblicato sulla rivista Scienze Chimiche – descrive come il sistema eseguito con successo in risposta ad una sequenza di due condizioni che si verificano all’interno dei tumori.

La prima condizione era un aumento dell’acidità su una soglia particolare, e la seconda era la presenza di una sostanza chiamata glutatione, i cui livelli sono più alti in alcuni tipi di tumore.

Soddisfare queste due condizioni – in questo preciso ordine – informa la nanocapsula che sta entrando in un “microambiente tumorale multistadio”, provocando il rilascio del suo carico di droga. Se soddisfa solo una condizione, o le soddisfa in ordine inverso, non rilascia il farmaco.

L’autrice senior dello studio Wei-Hong Zhu, professore di chimica all’Università della Scienza e della Tecnologia della Cina orientale a Shanghai, e il suo team hanno testato il sistema prima nelle cellule di laboratorio e poi nei topi vivi.

‘Nuova generazione di droghe’

La nanocapsula rilascia marcatori fluorescenti unici – uno quando incontra la prima condizione, e un altro, diverso quando incontra il secondo – il che significa che il progresso della somministrazione del farmaco può essere seguito con precisione come accade.

Ciò apre la possibilità di utilizzare il sistema come “sensore fluorescente intelligente” per una diagnostica più accurata.

Il Prof. Zhu dice che lui ei suoi colleghi credono che la ricerca porterà a una “nuova generazione di farmaci” che può essere programmata per rispondere a stimoli specifici in modo logico.

Uno dei motivi per cui il loro nuovo sistema porta la somministrazione di farmaci a un altro livello è perché utilizza “logica AND basata su sequenze” e non logica OR per attivare il rilascio di farmaci.

Un sistema di consegna che utilizza la logica OR rilascia il farmaco quando soddisfa una delle condizioni a cui è programmato rispondere.

Con la logica AND basata su sequenza, d’altra parte, il sistema rilascia il farmaco solo quando entrambe le condizioni sono soddisfatte nella giusta sequenza.

Gli scienziati suggeriscono che questo approccio protegge meglio il farmaco da “ambienti distruttivi e interazioni indesiderate” e garantisce un innesco più accurato del rilascio “quando necessario”.

Come funziona

Sebbene sia conveniente descrivere il sistema di somministrazione di farmaci come una “nanocapsula che racchiude un carico di droga”, questo non è strettamente il modo in cui funziona.

Il sistema comprende in realtà lunghe molecole composte da tre parti. Il primo emette un segnale fluorescente, il secondo è un “profarmaco” e il terzo è una lunga “coda polimerica”. Il profarmaco si metabolizza nel farmaco antitumorale quando viene rilasciato.

Risponde “ipersensibilmente” ai cambiamenti di pH o acidità. E quando si sposta dal flusso sanguigno (dove l’acidità è più bassa) all’ambiente tumorale (dove l’acidità è più alta), percepisce la caduta del pH.

Mentre il pH è superiore alla soglia programmata, le molecole lunghe formano una forma chiamata “micella”. Questo assomiglia a una sfera, con tutte le code polimeriche all’esterno e le unità fluorescenti al centro. In questa formazione, il segnale fluorescente viene soppresso.

Ma quando la micella entra in un ambiente in cui il pH scende al di sotto di una certa soglia, la formazione viene annullata e le lunghe molecole vengono rilasciate.

La prima cosa che succede è che il segnale fluorescente non sarà più soppresso e può essere rilevato. Indica che la prima condizione della logica AND (calo del pH) è stata soddisfatta.

La liberazione delle lunghe molecole consente alla seconda condizione, quando incontrata, di avere un effetto. In questo caso, l’esposizione al glutatione recide il legame tra la molecola lunga e il profarmaco. Una volta lanciato, il profarmaco è quindi libero di metabolizzarsi nel farmaco antitumorale attivo.

Due segnali fluorescenti

Perdere il profarmaco significa che la molecola lunga diventa più corta, causando uno spostamento nel “colore” o lunghezza d’onda del segnale fluorescente – che viene ancora emesso – “dal verde al rosso porpora”. Questo segnala che la seconda condizione della logica AND è stata soddisfatta nella giusta sequenza.

Gli autori osservano che questa fluorescenza a doppia lunghezza d’onda rende il sistema “adatto per l’esecuzione di bioimaging tridimensionale in tempo reale”, che può essere un “potente strumento per un’accurata diagnostica della malattia, specialmente per le lesioni sospette”.

Quando il team ha testato il sistema nelle cellule e nei topi vivi, ha scoperto che esibiva “un’eccellente capacità di targeting per tumore multistadio”. Nei topi, mostrava anche “un significativo potenziamento dell’attività antitumorale […] che stava quasi sradicando il tumore”.

Questa nanosonda senso-di-logica fornisce un prototipo per lo sviluppo di sonde di biosensing intelligenti in vivo per sistemi di somministrazione di farmaci programmabili.”

Prof. Wei-Hong Zhu