Micro dispositivi di DNA per curare il cancro? Ecco di cosa si tratta

Una delle strade più promettenti nel trattamento del cancro consiste nello sfruttare la capacità del nostro sistema immunitario nel riconoscere ed attaccare le cellule cancerose. Per questo motivo, un team multidisciplinare dell'Università di Chicago ha concentrato i propri sforzi nel creare un micro dispositivo in grado di "marchiarle".

La prof.ssa Yamuna Krishnan, docente presso il Dipartimento di Chimica dell'Università di Chicago ed autrice dello studio, ha affermato: "Quando si tratta di somministrare i farmaci, il problema è la consegna. Questi nuovi nanodispositivi a DNA rendono ora iperspecifica la somministrazione della terapia, consentendoci di pensare a modi per curare il cancro senza uccidere le cellule a cui viene somministrato il terapeutico".

L'obiettivo di questo nanoimpianto è uno specifico tipo di cellule note come "macrofagi associati al tumore" o TAM (tumor associated macrophages). I macrofagi (sani) sono un tipo di cellula immunitaria che normalmente dovrebbe riconoscere e rimuovere microbi, detriti cellulari ed altre sostanze estranee dalle cellule; se però "impazziscono", possono diventare una parte integrante dei tumori.

I TAM, ad esempio, possono comprendere fino al 50% della massa tumorale nel carcinoma del seno triplo negativo ma, come affermato dal prof. Lev Becker, coautore e docente presso il Dipartimento di Ricerca sul Cancro, "nonostante l'elevata abbondanza di TAM nei tumori solidi, non sono completamente compresi i meccanismi alla base del loro impatto sullo sviluppo della malattia e le strategie terapeutiche per prenderli di mira".

Il team di ricerca ha quindi scoperto come queste particolari cellule contengano un alto livello di uno specifico enzima chiamato cisteina proteasi, una proteina che vive nei lisosomi, che sono minuscole vescicole che funzionano come lo "stomaco" della cellula.

L'intuizione del prof. Becker consisteva nel ritenere possibile che questi lisosomi potessero "mascherare" le cellule tumorali al sistema immunitario, fagocitando letteralmente gli antigeni che avrebbero dovuto farli riconoscere ai linfociti T del nostre difese.

Nel frattempo, la prof.ssa Krishnan aveva appena sviluppato una particolare tecnica per inviare minuscoli nanodispositivi fatti di DNA direttamente ai lisosomi di specifiche cellule immunitarie in organismi modello.

La loro collaborazione con Kasturi Chakraborty, un assistente di entrambi i docenti, ha permesso lo sviluppo di un micro dispositivo che ha fornito un inibitore della proteasi della cisteina presente proprio nei TAM.

Una volta iniettato in un topo con un tumore, questo nanodispositivo ha preso di mira specificamente i lisosomi all'interno dei TAM, impedendo agli enzimi di distruggere gli antigeni, rendendoli ancora una volta "visibili" alle cellule immunitarie di pattuglia.

La combinazione di questo nanodispositivo a DNA con la chemioterapia di prima linea, ha portato ad una regressione del modello di un tumore al seno "triplo negativo" nei test con i topi; un risultato eccezionale per un tipo di cancro particolarmente difficile da trattare.

La speranza dei ricercatori è che questa nuova tecnica specifica, illustrata sulle pagine di Nature Nanotechnology, possa essere la prossima generazione di trattamento tumorale.

A proposito di genetica, sapete che soltanto una piccola frazione del DNA è unicamente umano? Inoltre è stato recentemente sviluppato un metodo per produrre velocemente DNA sintetico.