I ricercatori dell’Università di Tel Aviv guidati dal Prof. Ronit Satchi-Fainaro, Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia, hanno sviluppato una nuova piattaforma utilizzando nanoparticelle polimeriche per fornire coppie di farmaci a determinati tipi di tumori, in particolare quelli della pelle e del seno. Secondo i ricercatori, il fatto che i due farmaci raggiungano insieme la sede del tumore ne amplifica notevolmente l’effetto terapeutico.
Lo studio è stato condotto dal dottorando Shani Koshrovski-Michael, in collaborazione con il Dr. Pradip Dey, la Dr. Yana Epshtein, la Dr. Marina Green Buzhor, la Dr. Sabina Pozzi, la Dr. Eilam Yeini, il Dr. . Rachel Blau, Daniel Rodriguez Ajamil, Ron Kleiner, Rami Khoury, Gal Shenbach-Koltin, del laboratorio del Prof. Satchi-Fainaro; La Prof.ssa Iris Barshack del Dipartimento di Patologia, il Prof. Roey Amir e Shahar Tevet della Facoltà di Chimica, nonché ricercatori dell’Istituto Israeliano per la Ricerca Biologica, Italia, Portogallo e Paesi Bassi. È stato pubblicato sulla prestigiosa rivista Progressi della scienza.
Somministrare due farmaci contemporaneamente
“Attualmente, il trattamento del cancro comporta spesso una combinazione di diversi farmaci che agiscono in sinergia per potenziare il loro reciproco effetto antitumorale”, spiega il prof. Satchi-Fainaro. “Tuttavia, questi farmaci differiscono nelle loro proprietà chimiche e fisiche, come la velocità di degradazione, la velocità di circolazione nel flusso sanguigno e la capacità di entrare e accumularsi nel tumore. Pertanto, anche se somministrati al paziente contemporaneamente, non raggiungono insieme il tumore e quindi il loro effetto combinato non trova la sua piena espressione. Per garantire la massima efficacia, abbiamo cercato un modo per somministrare due farmaci contemporaneamente, in modo preciso e selettivo nel sito del tumore, senza danneggiare le cellule sane”.
I ricercatori hanno sviluppato nanoparticelle polimeriche biodegradabili (che si scompongono in acqua e anidride carbonica entro un mese) in grado di incapsulare due diversi farmaci che si potenziano a vicenda, con l’obiettivo di guidarli insieme in maniera precisa fino alla sede del cancro. Per fare ciò, queste nanoparticelle sono state aggregate a gruppi di solfati che hanno la proprietà di legarsi a una proteina chiamata P-selettina, espressa ad alti livelli nelle cellule tumorali, nonché sui nuovi vasi sanguigni da esse prodotti per fornire loro sostanze nutritive. e ossigeno.
Hanno poi caricato sulla piattaforma due coppie di farmaci approvati dalla FDA: inibitori dei geni BRAF e MEK, utilizzati per la cura del melanoma (cancro della pelle), contenenti una mutazione del gene BRAF (presente nel 50% dei casi). melanoma); e inibitori degli enzimi PARP e PD-L1, destinati al trattamento del cancro al seno, caratterizzato da una mutazione o carenza del gene BRCA. Il nuovo trattamento è stato testato in due ambienti diversi: in modelli di cellule tumorali 3D in laboratorio e in modelli animali che presentavano entrambi i due tipi di tumori primari (melanoma e cancro al seno), nonché le loro metastasi cerebrali.
Un potenziale miglioramento nel trattamento di una serie di tumori
I risultati hanno mostrato che le nanoparticelle, mirate alla proteina P-selectina, si accumulavano, principalmente nei tumori primari, senza danneggiare i tessuti sani. Inoltre, sono riusciti a penetrare la barriera emato-encefalica, raggiungendo le metastasi nel cervello senza danneggiare il tessuto cerebrale sano.
Inoltre, la combinazione di farmaci somministrati contemporaneamente direttamente sul tumore si è rivelata molto più efficace rispetto alla somministrazione separata degli stessi farmaci tramite iniezione convenzionale, anche a dosi 30 volte inferiori a quelle dei precedenti studi preclinici. Il trattamento con nanoparticelle ha ridotto notevolmente le dimensioni del tumore, rallentandone la velocità di progressione di 2,5 volte rispetto ai trattamenti standard, e ha allungato la durata della vita dei topi trattati: quelli trattati con nanoparticelle hanno avuto una sopravvivenza più lunga. mediamente 2 volte superiore rispetto a coloro che hanno ricevuto i farmaci in modo indipendente e 3 volte più lungo rispetto al gruppo di controllo non trattato.
“Nel nostro studio, abbiamo sviluppato una piattaforma innovativa utilizzando nanoparticelle polimeriche biodegradabili per fornire coppie di farmaci a tumori primari e metastasi. Abbiamo scoperto che questo modo di somministrare queste coppie di farmaci ha migliorato considerevolmente il loro effetto terapeutico nei tumori della pelle portatori di una mutazione BRAF e nei tumori al seno portatori di una mutazione BRCA e nelle loro metastasi cerebrali. Poiché la nostra piattaforma è versatile per progettazione, può essere utilizzata per trasportare numerose coppie di farmaci che potenziano gli effetti reciproci, avendo così il potenziale per migliorare il trattamento di una serie di tumori primari e metastasi che esprimono la proteina P-selectina, come il glioblastoma (cancro al cervello), adenocarcinoma duttale pancreatico e carcinoma a cellule renali”, conclude il Prof. Satchi-Fainaro.
Il progetto ha vinto finanziamenti di ricerca dalla Fondazione spagnola La Caixa, dalla Melanoma Research Alliance (MRA), dalla Israel Science Foundation (ISF) e dal Fondo israeliano per la ricerca sul cancro (ICRF). Fa anche parte di un progetto di ricerca più ampio condotto nel laboratorio del Prof. Satchi-Fainaro e finanziato dai finanziamenti Advanced Grant, Proof of Concept e Innovative Training Networks del Consiglio Europeo della Ricerca (ERC) e dalla Fondazione Kahn.
