Cercetătorii dezvoltă nanoenzime activate de lumină pentru tratamentul tumorilor cerebrale agresive
Tratamentul tumorilor cerebrale nu poate fi întotdeauna realizat cu succes prin terapii convenționale.
O echipă de cercetători de la Empa și rețeaua spitalicească HOCH Health Ostschweiz lucrează la dezvoltarea nanoenzimelor care pot ataca celulele canceroase direct în creier în timpul intervențiilor chirurgicale pentru tumori. Proiectul a fost inițiat datorită sprijinului generos oferit de mai multe fundații.
Printre tumorile cerebrale maligne, astrocitomul este deosebit de frecvent și periculos: eliminarea chirurgicală a acestei tumori cu creștere agresivă poate fi dificilă deoarece celulele invadează țesutul sănătos din jur. În plus, în șapte din zece cazuri, cancerul recidivează după tratament, iar prognoza este corespunzător slabă, rata de supraviețuire pe cinci ani fiind de aproximativ cinci procente. Acum, o echipă de la Empa, coordonată de Isabel Hostettler, dorește să îmbunătățească șansele de tratament pentru acest tip de tumoră printr-o abordare terapeutică inovatoare și mai puțin invazivă, bazată pe așa-numitele nanoenzime. Proiectul este posibil datorită sprijinului generos al Fundației Hedy Glor-Meyer, Fundației Elvețiene pentru Cancer și altor patru fundații.
Un obstacol important în tratarea astrocitomului este localizarea tumorii în creier, un factor care complică tratamentele medicamentoase. Bariera hematoencefalică, care protejează creierul de influențele dăunătoare din fluxul sanguin, împiedică de asemenea anumite terapii să ajungă la țintă.
În acest context, cercetătorul Giacomo Reina și echipa sa de la laboratorul de Nanomateriale în Sănătate din St. Gallen își propun să ocolească această barieră printr-o abordare ingenioasă: dezvoltarea de nanomateriale biocompatibile ce acționează ca nanomedicină, utilizabile direct în timpul intervențiilor chirurgicale pentru tumori cerebrale. „Deoarece celulele canceroase au un metabolism deosebit de activ, medicamentele se acumulează specific în țesutul tumoral”, afirmă Reina. Un alt avantaj este că nanoenzimele pot fi activate cu ajutorul luminii infraroșii pentru un efect precis și controlabil.
Această terapie inovatoare combină mai multe mecanisme de acțiune: nanoenzimele, care au activitate asemănătoare enzimelor, pot activa precursorii inactivi ai medicamentelor sau genera compuși reactivi de oxigen care afectează celulele tumorale. Dimensiunea lor mică le permite să pătrundă adânc în țesut și să atace celulele maligne aflate la câțiva milimetri distanță. În plus, datorită activării prin lumină infraroșie, dozajul și efectele secundare ale terapiei pot fi menținute la un minim.
Echipa este acum pregătită să abordeze obiectivele sale ambițioase. La finalul proiectului de patru ani, nanomedicina ar trebui să fie pregătită pentru teste clinice ca o metodă minim invazivă și cu impact redus pentru a completa terapiile existente. Cercetătorii au speranțe mari: „Nanoenzimele ar putea, posibil, să prevină recidivele în astrocitom dacă cancerul a devenit deja rezistent la chimioterapia convențională”, spune Giacomo Reina. Mai mult, abordarea are potențial promițător și pentru tratamentul altor tumori cerebrale și ale măduvei spinării.
Inițiativa de cercetare „Oncologie” de la Empa își propune să abordeze problema cancerului, care rămâne una dintre cele mai mari provocări pentru sănătatea publică în Elveția, cu aproximativ 45.000 de cazuri noi și 17.000 de decese anual. Această inițiativă se concentrează pe abordări inovative bazate pe materiale care iau în considerare amprenta genetică și metabolică a pacienților. Cinci laboratoare Empa își unesc expertiza în știința materialelor (nano), tehnologia senzorilor, imagistică și modele avansate in vitro și in silico pentru a dezvolta strategii noi pentru diagnosticare, monitorizare și terapie. Prima fază a inițiativei se va desfășura între 2025 și 2035.
