Gli attuali metodi di trattamento oncologico, come la chirurgia, le radiazioni e la chemioimmuno-terapia, si sforzano di bilanciare l'efficacia della terapia con gli effetti avversi. Sono in fase di sviluppo numerosi trattamenti che mirano ad uccidere le cellule tumorali risparmiando quelle normali. Tuttavia, tali terapie non sono state sviluppate per tumori viscerali profondi localmente avanzati. La fotoimmunoterapia (PIT) è una terapia antitumorale mirata ad una tossicità cellulare altamente selettiva, basata sull'uso di un coniugato anticorpo-fotoassorbitore (IR700DX) (APC) e di una opportuna luce a bassa energia. Sviluppata dal National Cancer Institute, questa terapia è definita PIT nel vicino infrarosso (NIR-PIT). L'anticorpo può essere scelto per un legame ottimale con un particolare tumore in base alla sua espressione sulla superficie cellulare. IR700DX è tossico per le cellule solo quando l'APC è legato alla membrana cellulare. Se esposto alla luce del vicino infrarosso (~ 690nm) si verifica una necrosi cellulare rapida nelle cellule tumorali a causa di cambiamenti nella permeabilità della membrana cellulare, ma non si osservano danni nelle cellule normali che non hanno o hanno un'espressione minima dell'antigene bersaglio. La terapia NIR-PIT è in fase di sperimentazione clinica su tumori testa / collo ricorrenti non operabili usando il coniugato Cetuximab-IR700. Uno studio di fase I ha dimostrato effetti sostanziali sul tumore, comprese diverse risposte complete, con eventi avversi minimi.
Scopo del progetto è sviluppare nanosistemi opportunamente ingegnerizzati per consentire il trattamento dei tumori dei tessuti profondi tramite NIR-PIT attivata da raggi X. Si è osservato che una singola somministrazione di APC seguita da una singola dose di luce NIR è efficace per abbattere le cellule tumorali, ma non è adeguata ad uccidere completamente il tumore, probabilmente a causa della penetrazione incompleta dell'APC all'interno del tumore. Le esposizioni multiple alla luce, in sedute separate da ore o giorni, sono invece efficaci e hanno spesso prodotto cure nei modelli studiati. L'APC dimostra un tempo di circolazione relativamente lungo, quindi, dopo la prima esposizione alla luce, altri APC circolanti entrano nel tumore e si legano alle cellule tumorali rimanenti. Poiché NIR-PIT uccide le cellule tumorali ma non l'endotelio vascolare, i vasi vengono lasciati intatti, con un aumento di 24 volte della permeabilità dei vasi tumorali a macromolecole grandi fino a 200 nm, un effetto chiamato Super Enhanced Permeability and Retention (SUPR). Il nostro approccio nel progetto è quello di sfruttare il SUPR dopo un trattamento iniziale NIR-PIT per fornire al tumore nanoparticelle attivabili ai raggi X, che agiscano come sorgenti di luce nel range di assorbimento dell'IR700DX.
Partner del progetto
- University of South Florida (USA) - S.E. Saddow
- IMEM-CNR (Italy) - Parma unit: G. Attolini, F. Bigi, M. Bosi, L. Lazzarini, F. Rossi, G. Salviati; Trento unit: M.V. Nardi, M. Timpel, R. Verucchi
- Wigner Research Centre for Physics (Hungary) - D. Beke, A. Gali
- National Cancer Institute (USA) - P.L. Choyke
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