Malattia oncologica: i batteri magnetotattici come nanocarrier farmaceutici

Temuta e sempre più diffusa, alcuni ricercatori l’hanno definita il “male del secolo”, si tratta della malattia oncologica. Non si tratta di un’unica malattia, bensì di una definizione che comprende diverse patologie che colpiscono organi e tessuti differenti e che richiedono quindi esami diagnostici e soluzioni terapeutiche particolari. Esistono tuttavia delle caratteristiche che accomunano tutti i tumori e che permettono di tentare delle terapie generali.

Purtroppo molti tumori sviluppano nel tempo una vera e propria resistenza ai farmaci utilizzati per curarli, fatto che risulta tra le principali cause di fallimento dei trattamenti antitumorali. Questo è dovuto al fatto che le cellule che compongono il tumore non sono tutte uguali: col tempo si instaura la cosiddetta instabilità genetica che porta alla mutazione del DNA di alcune delle cellule, che riescono così a difendersi e resistere ai farmaci in uso. I ricercatori oncologici hanno il compito di sperimentare e scoprire metodi alternativi che possano superare tale problema.

Risultati immagini per Magnetococcus marinus

Dai laboratori di ricerca di una delle più prestigiose Università canadesi arriva un metodo che sfrutta i batteri magnetotattici come nanocarrier nella malattia oncologica.  Le cellule tumorali in un tumore in crescita consumano grandi quantità di ossigeno e parti del tumore diventano affamate di ossigeno, fino a definirsi ipossiche. È difficile fornire farmaci antitumorali a queste regioni utilizzando convenzionali nanocarrier farmaceutici come liposomi, micelle e nanoparticelle polimeriche. Per superare questo problema una squadra di ricercatori, guidata da Sylvain Martel del Laboratorio di NanoRobotica presso il Politecnico di Montreal, ha sviluppato un metodo che sfrutta i batteri magnetotattici, Magnetococcus marinus (MC-1).

Il  batterio MC-1 ha una catena di nanoparticelle magnetiche che agisce come un ago  di una microscopica bussola magnetica. Questo dono di madre natura permette ai batteri di vivere in estuari di acque saline, dove usano il campo geomagnetico terrestre per puntare gli “aghi” magnetici verso acque più profonde con basse concentrazioni di ossigeno. Infatti proprio in condizioni di ipossia questi batteri crescono sani e forti, per cui le basse concentrazioni di ossigeno presenti nell’area tumorale risultano essere habitat perfetti. I ricercatori hanno creato un ambiente artificiale per consentire a questi batteri di migrare verso le regioni ipossiche di tumori in topi vivi con tumori del colon-retto.

Il meccanismo magnetotattico prevede innanzitutto l’induzione di un debole campo magnetico verso il tumore che permette di guidare i batteri caricati col farmaco verso di esso. In seguito, quando i batteri si trovano in prossimità dell’area tumorale più ipossica, il campo magnetico viene interrotto, così da spingere i batteri stessi ad orientarsi e seguire le concentrazioni decrescenti di ossigeno.  Arrivati a destinazione questi carrier rilasciano il farmaco, che può agire in loco.

Ciò riduce il problema comune di molti agenti terapeutici per la cura dei tumori solidi, ovvero l’efficace consegna del farmaco al sito di trattamento.  Il tutto è ancora in fase di sperimentazione, ma si spera in una svolta nella cura della malattia oncologica e, nel frattempo, si sviluppano anche modelli matematici da affiancare a questa nuova tecnica.

Alice Marcantonio

fonte: Nature Nanotechnology

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Francesco Centorrino

Sono Francesco Centorrino, creatore ed amministratore di Microbiologia Italia, primo sito di divulgazione microbiologica in Italia. Sono laureato in biologia e molto appassionato di tecnologia, cinema, scienza e fantascienza. Sono Siciliano ma vivo e lavoro in Basilicata come analista di laboratorio microbiologico presso una nota azienda farmaceutica. Ho creato il portale di Microbiologia Italia per condividere conoscenza ed informazioni a chiunque fosse interessato a questa bellissima scienza. Potete trovare tutti i miei contatti al seguente link: https://linktr.ee/fcentorrino.

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