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Risonanza magnetica guida nanoparticella che scalda e distrugge i tumori

La tecnica comprende un termo-seme ferromagnetico trasportato verso un tumore utilizzando i gradienti di propulsione magnetica generati da uno scanner di risonanza magnetica.

Categorie Bioimmagini · Nanotecnologie

Gli scienziati dell’University College London (UCL) hanno sviluppato una nuova terapia contro il cancro che utilizza uno scanner di risonanza magnetica (MRI) per guidare un “seme” magnetico attraverso i tessuti al fine di riscaldare e distruggere i tumori. La terapia, studiata nei topi, è chiamata “ablazione mininvasiva guidata dall’immagine” o MINIMA (Minimally INvasive IMage-guided Ablation). La tecnica comprende una nanoparticella ferromagnetica trasportata verso un tumore utilizzando i gradienti di propulsione magnetica generati da uno scanner di MRI, prima di essere riscaldata a distanza per uccidere le cellule tumorali vicine.

I ricercatori affermano che i risultati, pubblicati sulla rivista Advanced Science, stabiliscono una “prova di concetto” per un trattamento preciso ed efficace del glioblastoma, una forma molto aggressiva di tumore che colpisce il sistema nervoso e che può essere molto difficile da raggiungere. Inoltre, la tecnica potrebbe essere utilizzata anche per altri tumori, come quello alla prostata, che potrebbero trarre vantaggio da terapie meno invasive.

Il “termo-seme” ferromagnetico viene guidato verso i tumori dai gradienti dello scanner della risonanza magnetica

L’autore senior, il professor Mark Lythgoe (UCL Center for Advanced Biomedical Imaging) ha dichiarato: “MINIMA è una nuova terapia guidata dall’immagine in risonanza magnetica che ha il potenziale per evitare gli effetti collaterali tradizionali, trattando con precisione i tumori senza danneggiare i tessuti sani. Poiché il seme riscaldante è magnetico, i campi magnetici nello scanner MRI possono essere utilizzati per guidare a distanza il seme attraverso il tessuto fino al tumore. Una volta raggiunto il tumore, il seme può quindi essere riscaldato, distruggendo le cellule tumorali, causando al contempo danni limitati ai tessuti sani circostanti”.

I termo-semi ferromagnetici hanno una forma sferica, una dimensione di 2 mm e sono realizzati in una lega metallica. Vengono impiantati superficialmente nel tessuto prima di essere indirizzati verso il cancro. Nello studio, il team di ricerca ha dimostrato i tre componenti chiave di MINIMA con un elevato livello di accuratezza:

  • imaging preciso del seme;
  • trasporto attraverso il tessuto cerebrale utilizzando un sistema MRI su misura, tracciato con una precisione entro 0.3 mm;
  • ed eradicazione del tumore riscaldandolo in un modello murino.

Una classe completamente nuova di dispositivi di terapia per immagini

Risonanza magnetica guida nanoparticella che scalda e distrugge i tumori

L’autrice principale dello studio, Rebecca Baker (UCL Center for Advanced Biomedical Imaging), ha dichiarato: “L’utilizzo di uno scanner MRI per erogare una terapia in questo modo consente di acquisire immagini del seme terapeutico e del tumore durante tutta la procedura, assicurando che il trattamento venga erogato con precisione e senza dover eseguire un intervento chirurgico a cielo aperto. Ciò potrebbe essere vantaggioso per i pazienti riducendo i tempi di recupero e riducendo al minimo la possibilità di effetti collaterali”.

Gli scanner MRI sono ampiamente disponibili negli ospedali di tutto il mondo e sono fondamentali nella diagnosi di malattie come il cancro. Il lavoro presso l’UCL mostra che MINIMA ha il potenziale per elevare uno scanner MRI da un dispositivo diagnostico a una piattaforma terapeutica.

Il professor Lythgoe ha aggiunto: “Ora siamo in grado di acquisire immagini e trasportare un termo-seme in tempo reale attraverso il cervello utilizzando uno scanner MRI. Poiché la risonanza magnetica è già utilizzata per rilevare i bordi dei tumori, il seme può essere spostato con precisione per garantire che non si allontani nei tessuti sani circostanti. Mentre il seme viene guidato attraverso il tessuto, può essere riscaldato per distruggere il cancro. Questo combina terapia e diagnosi in un unico dispositivo, creando una classe completamente nuova di terapia per immagini”.

Una delle maggiori esigenze insoddisfatte che abbiamo

Risonanza magnetica guida nanoparticella che scalda e distrugge i tumori

Il coautore dello studio, il dottor Lewis Thorne, neurochirurgo consulente presso il National Hospital for Neurology and Neurosurgery, ha dichiarato: “Tratto i pazienti con la forma più comune di cancro al cervello, il glioblastoma. Dopo l’intervento chirurgico, il tempo medio di sopravvivenza è di 12-18 mesi. MINIMA può distruggere con successo il cancro in un topo e ha il potenziale per prolungare la sopravvivenza e limitare i danni ai tessuti cerebrali adiacenti nei pazienti“.

Il professor Mark Emberton (UCL Division of Surgery and Interventional Science), principale clinico oncologico nello studio, ha dichiarato: “Migliorare la precisione dei nostri trattamenti contro il cancro è probabilmente una delle maggiori esigenze insoddisfatte che abbiamo oggi. A un uomo su otto verrà diagnosticato un cancro alla prostata. Sebbene trattamenti come la radioterapia e la chirurgia possano essere efficaci, spesso causano effetti collaterali indesiderati e debilitanti come incontinenza e impotenza. MINIMA può permetterci di mirare con precisione e distruggere il tessuto tumorale della prostata, riducendo i danni alle cellule normali”.

“A lungo termine”, ha aggiunto il professor Lythgoe, “cambieremo la forma del seme per agire come un minuscolo bisturi da taglio che può essere guidato attraverso i tessuti, il che consentirebbe ai chirurghi di eseguire operazioni controllate a distanza, rivoluzionando la chirurgia non invasiva.