I ricercatori hanno ottenuto la completa eliminazione del tumore nei topi affetti da glioblastoma, la forma più mortale di cancro al cervello, utilizzando un nuovo trattamento non invasivo somministrato tramite nanogocce nasali. La svolta, descritta in dettaglio questo mese in PNAS, sfrutta strutture su scala nanometrica progettate con precisione per attivare il sistema immunitario direttamente all’interno del cervello, superando un grosso ostacolo nell’immunoterapia del cancro.
Perché il glioblastoma rimane incurabile
Il glioblastoma si sviluppa da cellule cerebrali a forma di stella (astrociti) e colpisce circa tre americani su 100.000. La sua crescita aggressiva e la resistenza alle terapie convenzionali lo rendono quasi sempre fatale. La sfida principale è fornire farmaci efficaci attraverso la barriera emato-encefalica, uno scudo protettivo che impedisce alla maggior parte dei farmaci di raggiungere il tumore.
“Il nostro obiettivo era aggirare questa barriera e stimolare il sistema immunitario a combattere il glioblastoma senza procedure invasive”, ha spiegato il dottor Alexander Stegh, professore di neurochirurgia alla Washington University di St. Louis. “La nostra ricerca dimostra che nanostrutture progettate con precisione possono attivare in modo sicuro potenti percorsi immunitari nelle profondità del cervello”.
Rinvigorire l’immunità nei tumori “freddi”.
Il glioblastoma è considerato un tumore immunitario “freddo”, nel senso che non innesca una risposta immunitaria naturale. A differenza dei tumori “caldi”, che rispondono meglio all’immunoterapia, il glioblastoma sfugge al rilevamento. Gli scienziati hanno cercato di stimolare la via STING (stimolatore dei geni dell’interferone), che attiva le difese immunitarie quando viene rilevato DNA estraneo.
I precedenti farmaci che attivavano STING si degradano rapidamente e richiedono l’iniezione diretta nel tumore, un metodo altamente invasivo. I ricercatori hanno cercato una soluzione non invasiva.
“Volevamo risparmiare ai pazienti procedure inutili”, ha affermato il dottor Akanksha Mahajan, un ricercatore post-dottorato. “Abbiamo ipotizzato che le piattaforme su scala nanometrica potrebbero fornire questi farmaci senza intervento chirurgico”.
Nanogocce: nuclei d’oro per il trasporto dal naso al cervello
Il team ha collaborato con il dottor Chad Mirkin della Northwestern University, che ha sviluppato gli acidi nucleici sferici (SNA), particelle su scala nanometrica densamente rivestite di DNA o RNA. Gli SNA sono più efficaci nel veicolare i farmaci rispetto ai metodi tradizionali.
I ricercatori hanno progettato SNA con nuclei di nanoparticelle d’oro e frammenti di DNA che attivano il percorso STING nelle cellule immunitarie. Le particelle venivano somministrate attraverso le vie nasali, sfruttando la connessione nervosa diretta al cervello.
Questa è la prima volta che la terapia su scala nanometrica ha innescato una risposta immunitaria contro i tumori cerebrali attraverso la somministrazione intranasale.
Monitoraggio delle nanogocce in tempo reale
I ricercatori hanno etichettato gli SNA con un marcatore fluorescente rilevabile tramite luce nel vicino infrarosso. Somministrate a topi affetti da glioblastoma, le particelle viaggiavano lungo il percorso del nervo facciale fino al cervello.
Una volta lì, la risposta immunitaria si concentra nelle cellule immunitarie adiacenti al tumore. È stata rilevata attività anche nei linfonodi vicini, ma la diffusione è stata limitata, riducendo al minimo gli effetti fuori bersaglio. Il percorso STING si è attivato all’interno delle cellule immunitarie, innescando un attacco antitumorale più forte.
Combinazione di terapie per l’eliminazione completa
Se combinata con farmaci che attivano i linfociti T (un’altra cellula immunitaria chiave), la nanoterapia a due dosi ha sradicato i tumori nei topi e ha fornito un’immunità duratura contro le recidive. Questi risultati hanno superato quelli delle terapie esistenti mirate a STING.
Il dottor Stegh ha sottolineato che la sola stimolazione di STING non curerà il glioblastoma, poiché il tumore impiega molteplici tattiche di evasione immunitaria. Il suo team sta ora sviluppando nanostrutture con molteplici caratteristiche di attivazione immunitaria per un impatto terapeutico più ampio.
“Questo approccio offre speranza per trattamenti più sicuri ed efficaci per il glioblastoma e altri tumori resistenti all’immunoterapia”, ha concluso il dottor Stegh. “Rappresenta un passo cruciale verso l’applicazione clinica.”
Questa ricerca è stata finanziata dal National Cancer Institute e da varie organizzazioni filantropiche. Le divulgazioni includono legami finanziari tra ricercatori e aziende che sviluppano piattaforme terapeutiche SNA.
