Scardinare il guscio del cancro per renderlo vulnerabile alle nano-terapie

Incapsulare i farmaci in bollicine di dimensioni nanometriche, in modo che possano arrivare dritte dentro il tumore, aumentando l’efficacia delle terapie e riducendo gli effetti collaterali. Da anni la ricerca impegnata nelle nanotecnologie lavora a obiettivi come questi e alcuni farmaci sono già stati messi a punto. Tuttavia, non è facile sviluppare nanomateriali che raggiungano in modo infallibile le cellule tumorali e vi entrino dentro, rilasciando i farmaci contenuti al proprio interno, senza allo stesso tempo danneggiare le cellule sane. Occorre considerare molte proprietà che possono influenzare l’interazione con le cellule non solo tumorali, tra cui le dimensioni, la rigidità e la carica delle particelle.

In uno studio, Marco Cassani, insieme al gruppo di ricerca con cui ha lavorato presso il St. Anne’s University Hospital di Brno, in Repubblica Ceca, ha provato a rovesciare la prospettiva. Piuttosto che individuare i nanomateriali con le caratteristiche più idonee per portare il farmaco alle cellule tumorali, il gruppo di Cassani ha pensato di intervenire direttamente sul tumore. In particolare, i ricercatori hanno provato ad agire sulla proteina YAP, che regola molte funzioni della cellula, tra cui alcune qualità meccaniche sia della cellula stessa sia del microambiente che la circonda.

“YAP è una proteina molto importante. In diversi tipi di cancro è presente in eccesso e inoltre promuove la proliferazione tumorale. Tra le altre cose, regola le caratteristiche della matrice extracellulare, influenzandone la crescita e l’acquisizione di caratteristiche meccaniche come la rigidità. Inoltre, è coinvolta in modifiche genetiche che avvengono all’interno delle cellule tumorali” spiega Cassani, che ha svolto le sue ricerche a Brno grazie a una borsa iCARE-2 sostenuta da AIRC e dall’Unione europea, prima di trasferirsi all’Università di Melbourne, in Australia. “I cambiamenti che avvengono all’esterno e all’interno della cellula tumorale si sostengono a vicenda, contribuendo congiuntamente al progredire della malattia” aggiunge il ricercatore. Tra le conseguenze di questi processi vi sono alcuni ostacoli alla possibilità che i farmaci entrino dentro le cellule tumorali.

In cellule in coltura di tumore al seno triplo negativo, i ricercatori hanno inattivato il gene responsabile della produzione di YAP o hanno interferito con l’attività della proteina stessa. Hanno così scoperto che in questo modo è possibile alterare le caratteristiche e il comportamento delle cellule tumorali anche dal punto di vista dell’interazione con le nanoparticelle. “Abbiamo, per esempio, dimostrato che riducendo l’attività di YAP si attivano vie molecolari che favoriscono l’internalizzazione delle nanoparticelle da parte delle cellule” aggiunge Cassani. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Advanced Science.

È possibile, dunque, che agendo sulla proteina YAP si possano ottenere due risultati: interferire con la progressione della malattia e, allo stesso tempo, rendere le cellule tumorali più permeabili all’ingresso dei farmaci veicolati da nanoparticelle. 

Un possibile passo avanti per la realizzazione di nanomateriali che raggiungano le cellule tumorali e rilascino farmaci al loro interno.