Cercetătorii dezvoltă o platformă inovatoare pentru tratamentul glioblastomului prin combinarea tehnicilor de imagistică și fototerapie
Glioblastomul reprezintă cea mai agresivă formă de cancer cerebral.
Tratamentul acestuia este complicat deoarece celulele tumorale infiltrează țesutul cerebral înconjurător, ceea ce face dificilă eliminarea completă a cancerului de către chirurgi, fără a afecta țesutul sănătos. Pe lângă aceasta, bariera hematoencefalică limitează eficiența medicamentelor și a radioterapiei în atingerea creierului. Toți acești factori contribuie la o rată de supraviețuire de aproximativ 7% la cinci ani.
Un grup de cercetători de la Universitatea de Tehnologie din Sydney (UTS), Harvard și universitățile Henan a realizat o platformă nanozomală „double-punch” menită să abordeze aceste probleme printr-un singur instrument format din nanoparticule inteligente, publicat în Science Translational Medicine.
„Am creat un material care îndeplinește două funcții în succesiune. Este un ghid precis pentru chirurg în timpul operației și apoi un tratament de curățare țintit ulterior,” a declarat Dr. Bingyang Shi, profesor la Școala de Inginerie Electrică, Mecanică și Biomedicală, Universitatea de Tehnologie Sydney.
Platforma este construită în jurul unei foi ultrafine, bidimensionale, presărate cu atomi plasați individual, utilizați printr-o tehnică inspirată din industria semiconductorilor. Acest design la scară atomică conferă materialului două funcții comutabile: imagistică în timpul intervenției chirurgicale și fototerapie postoperatorie, ambele activate de aceeași lumină infraroșie apropiată.
„În timpul operației, funcționează ca un agent de imagistică extrem de sensibil,” a declarat profesorul Shi. „Un colorant fluorescent integrat în foaie luminează sub o lungime de undă infraroșie aproape invizibilă cu ochiul liber, permițând chirurgilor să observe grupuri de celule tumorale individuale de dimensiuni de până la 44 de micrometri, o rezoluție ce depășește instrumentele actuale de imagistică clinică.”
O moleculă țintă atașată de material ajută, de asemenea, la traversarea barierei hematoencefalice și la acumularea specifică în celulele gliomatoase.
„După ce tumora vizibilă este îndepărtată, același material este administrat în cavitatea chirurgicală și reactivat cu aceeași lungime de undă de lumină pentru fototerapia postoperatorie,” a adăugat el. „Atomii de platină transformă peroxidul de hidrogen al tumorii în oxigen, contracarând mediul cu oxigen scăzut care de obicei protejează celulele canceroase de tratament, în timp ce lumina generează simultan căldură și molecule reactive care distrug celulele canceroase microscopice pe care intervenția chirurgicală nu le-ar putea atinge.”
În modele de șoareci cu glioblastom, abordarea a redus recidiva tumorii după intervenție, atingând o supraviețuire de 100% la 60 de zile în animalele tratate, comparativ cu o supraviețuire de 42 de zile în cazul intervenției chirurgicale singure, fără a induce deficite neurologice sau motorii detectabile în testele de urmărire.
„Rezultatele sunt foarte încurajatoare, dar aceasta este încă o cercetare în stadiu incipient realizată pe modele de șoareci, nu pe oameni – și această distincție este importantă,” a subliniat profesorul Shi. „Performanța sa în imagistică și terapie va trebui, de asemenea, confirmată la scară umană. Dacă acest lucru se va menține pe parcurs, speranța este că chirurgii ar putea, într-o bună zi, să observe mai mult din tumoră în timpul unei intervenții și să trateze mai mult din ceea ce rămâne ulterior. Este un pas semnificativ către reducerea recidivei, care rămâne una dintre cele mai mari provocări pentru persoanele cu glioblastom.”
