Soffocare le cellule tumorali
Le molecole auto-assemblanti potrebbero aiutare nella terapia del cancro.
Lo sviluppo di trattamenti medici contro il cancro è uno dei principali temi di ricerca in tutto il mondo, ma spesso il cancro riesce a eludere le soluzioni trovate. Gli scienziati Tanja Weil e David Ng dell’Istituto Max Planck per la ricerca sui polimeri (MPI-P) hanno ora analizzato più da vicino le contromisure del cancro e mirano a fermarle. Interrompendo i componenti cellulari responsabili della conversione dell’ossigeno in energia chimica, hanno dimostrato un primo successo nell’eliminare le cellule derivate da un cancro metastatico non curabile.
Il trattamento del cancro è un processo a lungo termine perché i resti delle cellule tumorali vive spesso si evolvono in forme aggressive e diventano non trattabili. Per questo motivo, i piani di trattamento spesso prevedono combinazioni multiple di farmaci e/o radioterapia per prevenire la recidiva del cancro. Per combattere la varietà di tipi di cellule tumorali, i farmaci moderni sono stati sviluppati per colpire specifici processi biochimici che sono unici all’interno di ciascun tipo di cellula.
Tuttavia, le cellule tumorali sono altamente adattative e in grado di sviluppare meccanismi per evitare gli effetti del trattamento. “Vogliamo impedire questo adattamento invadendo il pilastro principale della vita cellulare: il modo in cui le cellule respirano, cioè assumono ossigeno, e quindi producono energia chimica per la crescita”, spiega David Ng, leader del gruppo all’MPI-P.
Il team di ricerca ha prodotto un farmaco sintetico che viaggia all’interno delle cellule dove reagisce alle condizioni presenti all’interno e innesca un processo chimico. In questo modo le molecole del farmaco si legano tra loro e formano minuscoli peli mille volte più sottili dei capelli umani. “Questi peli sono fluorescenti, quindi si possono osservare direttamente con un microscopio mentre si formano”, spiega Zhixuan Zhou, borsista Alexander-von-Humboldt e primo autore dell’articolo.
Gli scienziati hanno monitorato il consumo di ossigeno in diversi tipi di cellule e hanno scoperto che i peli impediscono a tutte di convertire l’ossigeno in ATP, una molecola responsabile della fornitura di energia nelle cellule. Il processo ha funzionato anche per le cellule derivate da un cancro metastatico non curabile. Di conseguenza, le cellule muoiono rapidamente entro quattro ore. Dopo altri anni di ricerca, gli scienziati sperano di poter sviluppare un nuovo metodo per trattare tumori finora non curabili.
Weil, Ng e colleghi hanno mostrato un risultato entusiasmante in una coltura di laboratorio controllata e continueranno a scoprire più a fondo il modo in cui questi minuscoli peli impediscono la conversione dell’ossigeno in energia chimica. Con un ulteriore sviluppo, questi oggetti potrebbero in futuro essere manipolati per controllare altri processi cellulari e affrontare altre importanti malattie.
I risultati sono stati pubblicati sul Journal of the American Chemical Society.
