Svolta nella lotta contro il cancro: i medici svelano un modo per eliminare i tumori senza chemioterapia
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Un nuovo trattamento contro il cancro che sfrutta la luce potrebbe eliminare la necessità di chemioterapia o radioterapia aggressive.
I ricercatori del Texas hanno ideato un modo per usare la luce infrarossa come un martello pneumatico in grado di lacerare le cellule cancerose dall'interno, dimostrando nei test di aver eliminato i melanomi, la forma più mortale di cancro della pelle.
Un colorante blu sintetico, spesso utilizzato nella diagnostica per immagini ospedaliera, si lega naturalmente alle cellule tumorali.
I ricercatori hanno scoperto che quando le cellule cancerose venivano colpite dalla luce infrarossa, si innescavano violente scosse che laceravano la membrana della cellula cancerosa, provocandone la morte senza ricorrere al calore o a farmaci aggressivi.
L'ultimo metodo rivoluzionario , noto come azione vibrazionale, ha avuto un'efficacia del 99 percento contro le colture di laboratorio di cellule tumorali della pelle umana e metà dei topi affetti da melanoma sono diventati guariti dal cancro dopo un solo trattamento.
"Si tratta di una generazione completamente nuova di macchine molecolari che chiamiamo martelli pneumatici molecolari", ha affermato il dottor James Tour, nanotecnologo della Rice University.
La luce infrarossa vicina può penetrare fino a 10 cm nel corpo, raggiungendo organi e ossa senza intervento chirurgico. Le particelle luminose possono anche essere funzionalizzate per legarsi solo alle cellule tumorali, mitigando i danni alle cellule sane.
Il trattamento in sé è altamente mirato perché gli atomi di colorante si legano ai recettori delle cellule tumorali, lasciando in gran parte intatte le cellule sane. Studi successivi hanno già dimostrato di uccidere le cellule tumorali del colon-retto, della prostata e del seno.
Il passo successivo sarà stabilire se questo stesso martello pneumatico molecolare distruggerà le cellule tumorali negli esseri umani.
"Questo studio riguarda un modo diverso di trattare il cancro utilizzando forze meccaniche su scala molecolare", ha affermato Ciceron Ayala-Orozco, ricercatore scientifico della Rice University e autore principale dello studio.
Se applicato su larga scala ai pazienti umani, l'impatto del trattamento potrebbe essere di vasta portata. Si stima che 1,5 milioni di americani convivano con il melanoma, 1,4 milioni con il cancro del colon-retto e 300.000 uomini con il cancro alla prostata.
Nel 2025, circa 316.950 donne riceveranno una diagnosi di tumore al seno grave e invasivo.
Il colorante poco appariscente presente negli ospedali di tutto il paese è una caratteristica fondamentale dell'azione vibratoria.
Dopo essersi legato ai recettori delle cellule del melanoma, viene colpito da luce infrarossa, che innesca un terremoto nella cellula. Gli atomi del colorante iniziano a vibrare all'unisono.
Gli elettroni del colorante si sincronizzano in un "plasmone", un'onda di moto collettivo. Questa energia si accoppia alle vibrazioni naturali della molecola, facendo vibrare l'intera struttura 41 trilioni di volte al secondo.
La violenta energia oscillante viene trasferita direttamente nella membrana grassa della cellula, mentre i fori su scala nanometrica si aprono, consentendo l'ingresso di fluidi e molecole estranee.
Ciceron Ayala-Orozco, ricercatore scientifico presso la Rice University e autore principale dello studio, ha affermato: "Questo studio riguarda un modo diverso di trattare il cancro utilizzando forze meccaniche su scala molecolare".
Questa forza meccanica in rapida evoluzione è tale che "tutto ciò che le sta intorno verrà smontato", ha affermato Ayala-Orozco.
La cellula cancerosa si sgretola man mano che i fori praticati nella sua membrana aumentano, e muore senza ulteriore somministrazione di farmaci o radioterapia.
Le scoperte del team del Texas sono state pubblicate sulla rivista Nature Chemistry .
Ayala-Orozco ha affermato: "Queste molecole sono coloranti semplici che le persone utilizzano da molto tempo.
"Sono biocompatibili, stabili in acqua e molto abili ad attaccarsi al rivestimento esterno adiposo delle cellule. Ma anche se venivano utilizzati per l'imaging, non si sapeva come attivarli come plasmoni".
Dopo aver lottato per anni per far funzionare i motori attivati dalla luce blu contro i tumori nei topi, Ayala-Orozco ha deciso di esplorare approcci completamente diversi.
"Ho iniziato a pensare che forse ciò di cui avevo bisogno non era necessariamente un motore, ma una molecola che assorba la luce nel vicino infrarosso, nella speranza che questa molecola potesse essere attivata e muoversi in un modo diverso, non necessariamente tramite rotazione", ha detto a Healio .
"È stato allora che ho iniziato a pensare ad alcune molecole chiamate cianine e ho iniziato a collegare i puntini con una proprietà della fotofisica chiamata plasmoni, che ho studiato durante il mio dottorato per curare il cancro. Vengono attivati dalla luce nel vicino infrarosso. A un certo punto, ho deciso che dovevo provarci."
Il prossimo passo sarà determinare se questo stesso martello pneumatico molecolare distruggerà le cellule cancerose negli esseri umani.
Il grafico sopra mostra le diagnosi di cancro stimate per il 2025, suddivise per tipo di tumore. Si prevede che quest'anno i tumori più comuni saranno quelli al seno, alla prostata e ai polmoni.
Quando i ricercatori hanno puntato i loro microscopi su altri tipi di cancro, hanno fatto una scoperta entusiasmante: i martelli pneumatici molecolari si sono dimostrati altrettanto devastanti contro le cellule tumorali della prostata, del seno e del colon-retto nelle capsule di Petri.
"Non importa quale sia la linea, siamo in grado di eliminarla al 100 percento tramite coltura cellulare", ha affermato Ayala-Orozco.
"L'università dovrà collaborare con un'azienda privata per espandersi, superare gli ostacoli normativi e avviare la sperimentazione umana, 'si spera entro 5-7 anni', ha affermato Ayala-Orozco.
Daily Mail
