Una nuova super-arma nella lotta contro il cancro

Il cancro è una malattia intelligente e flessibile. Per sconfiggerlo, dice la ricercatrice medica Paula Hammond, abbiamo bisogno di un nuovo modo di attacco. Con i suoi colleghi del MIT, la Hammond ha creato una nanoparticella grande come la centesima parte di un capello, che può trattare le forme più aggressive e resistenti ai farmaci per il cancro. Scopri di più riguardo questa super-arma molecolare e unisciti alla ricerca di Hammond per sconfiggere una patologia che colpisce tutti noi.

Il cancro colpisce tutti noi

specialmente quelli che ritornano sempre,

i più invasivi e resistenti ai farmaci,

quelli che resistono alle cure mediche,

anche quando li attacchiamo
con i migliori farmaci.

L'ingegneria molecolare,

che lavora su scala ridotta,

può fornirci nuove cure

per combattere le forme più aggressive.

Il cancro è una patologia molto furba.

Ci sono alcune forme

che, fortunatemente, abbiamo imparato
a domare abbastanza bene

con farmaci e operazioni accertate.

Ma ci sono alcune forme di cancro

che non reagiscono a questi trattamenti,

per questo il tumore sopravvive e ritorna,

anche dopo un "attacco"
da parte dei farmaci

Possiamo immaginare queste forme di cancro

come i supercattivi dei fumetti.

Sono furbi, flessibili,

e bravi a sopravvivere.

E, come la maggior parte dei supercattivi,

i loro superpoteri sono frutto
di una mutazione genetica.

I geni che si sono modificati
nelle cellule tumorali

possono attivare e codificare
nuovi modi di sopravvivenza,

permettendo alle cellule cancerogene
di sopravvivere

anche alle migliori chemioterapie.

Ad esempio, attraverso un trucco,
un gene permette ad una cellula,

anche quando il farmaco la attacca,

di respingerlo

prima che il farmaco faccia effetto.

E la cellula risputa il farmaco
efficacemente.

Questo è solo un esempio
dei diversi trucchi geneteci

nelle mani del nostro supercattivo.

Tutto a causa dei geni mutanti.

Quindi, ci sono supercattivi
con poteri incredibili.

E noi abbiamo bisogno
di una nuova e potente arma.

In realtà,
noi possiamo disattivare un gene.

La chiave è in un set di molecole
conosciute come siRNA.

Le siRNA sono brevi sequenze
di codice genetico

che guidano una cellula
a bloccare un determinato gene

Ogni molecola di siRNA
può disattivare un gene specifico

all'interno della cellula.

Per molti anni, da quando è stato scoperto

gli scienziati sono entusiasti

per il modo in cui si possono usare
questi geni bloccanti in medicina.

Tuttavia, c'è un problema,

siRNA funziona bene
all'interno di una cellula.

Ma, se viene a contatto con gli enzimi

che sono presenti nel nostro sangue
o nei nostri tessuti,

si deteriora in pochi secondi.

Deve essere impacchettato, protetto
per affrontare il suo viaggio nel corpo

ed arrivare all'interno
della cellula cancerogna.

Ecco la nostra strategia.

Innanzitutto, somministriamo alla cellula
il siRNA, il gene bloccante,

e fermiamo i geni sopravvissuti,

poi la attacchiamo con la chemioterapia.

Ma come la mettiamo in pratica?

Utilizzando l'ingegneria molecolare,

possiamo creare una super-arma

che può viaggiare
attraverso i vasi sanguigni.

Deve essere abbastanza piccola
per passare nei vasi sanguigni,

abbastanza piccola
per penetrare il tessuto cancerogeno

e abbastanza piccola per occupare
l'interno della cellula tumorale.

Per fare bene questo lavoro,

deve essere grande un centesimo
della grandezza di un capello umano.

Vediamo come possiamo costruire
questa nano-particella.

Innanzitutto, cominciamo con il nucleo.

È una microcapsula che contiene
il farmaco chemioterapico.

Questo è il veleno che metterà fine
alla vita della cellula tumorale.

Il nucleo sarà avvolto con un minuscolo

manto di siRNA.

Questo è il nostro gene bloccante.

Il siRNA è caricato negativamente,

quindi possiamo proteggerlo

con uno strato protettivo
di polimeri caricati positivamente.

Le cariche opposte delle molecole
rimangono attaccate

subiscono un'attrazione,

e ci fornisce uno strato protettivo

che eivta il deterioramento del siRNA
all'interno del sangue.

Abbiamo quasi finito.

(Risate)

Ma, c'è un altro problema
che dobbiamo risolvere.

Il più grande ostacolo tra tutti.

Come dispiegamo le armi?

Ogni buona arma deve essere puntata,

e noi dobbiamo puntare
le cellule supercattive

che vivono nel tumore.

Tuttavia,
il corpo umano ha il sistema immunitario:

cellule che vivono nel nostro sangue

e che identificano cose
che non vi appartengono,

così da poterle distruggere ed eliminare.

Indovinate un po'?
La nostra particella è vista come estranea

Dobbiamo far passare la nanoparticella
attraverso il sistema di difesa del tumore

ed evitare che questo meccanismo
si possa disfare dell'oggetto estraneo

travestendola.

Aggiungiamo un altro strato
caricato negativamente

attorno alla nanoparticella

che è utile per due motivi.

Innanzitutto, lo strato esterno è uno
di quelli caricati naturalmente,

è un polisaccaride altamente idratato
presente nel nostro corpo.

Crea una nube di molecole d'acqua
attorno la nanoparticella

che ha lo stesso effetto
del mantello dell'invisibilità.

Questo mantello permette alla particella

di viaggiare attraverso i vasi

in lungo e largo
fino a raggiungere il tumore,

senza essere espulsa dal corpo.

Inoltre, questo strato contiene molecole

che si legano proprio
con la cellula tumorale.

Una volta legata, la cellula tumorale
assorbe la nanoparticella,

ed ora abbiamo la nostra nanoparticella
all'interno della cellula cancerogena

pronta a combattere.

Bene! Mi sento pronta. Andiamo!

(Applausi)

Il siRNA è innanzitutto schierato.

Agisce per ore,

dando abbastanza tempo a silenziare
e bloccare quei geni sopravvissuti.

Abbiamo disabilitato i superpoteri genetici

Ci rimane una cellula cancerogena
senza difese speciali.

Quindi, il farmaco chemioterapico
viene rilasciato dal nucleo

e distrugge la cellula tumorale
con precisione ed efficacia.

Con i geni bloccanti necessari,

possiamo colpire diversi tipi di mutazioni

con la possibilità di eliminare i tumori,

senza lasciare alcuna traccia.

Come funziona la nostra strategia?

Abbiamo provato queste nanostrutture
sugli animali

utilizzando una forma molto aggressiva
di cancro al seno.

Il cancro al seno mostra un gene

che respinge il farmaco per il cancro
non appena è immesso.

Generalmente, la Doxorubicina,
chiamiamola "dox", è il farmaco

che viene utilizzato
nella terapia per il cancro al seno.

All'inizio abbiamo curato gli animali
solo con la dox.

Il tumore ha rallentato
il tasso di crescita,

ma cresceva rapidamente,

raddoppiando la sua dimensione
in due settimane.

Poi, abbiamo provato
ad utilizzare le nostre superarmi.

Una nanoparticella con siRNA
contro la pompa chemioterapica,

e la doxitocina nel nucleo.

E non solo abbiamo scoperto
che il tumore smette di crescer

ma diminuisce la sua dimensione

e sono stati eliminati in alcuni casi.

I tumori stavano regredendo.

(Applausi)

La cosa magnifica di questo trattamento
è che può essere personalizzato.

Possiamo aggiungere
diversi strati di siRNA

per colpire diverse mutazioni
e diversi meccanismi di difesa tumorali.

Possiamo inserire diversi farmaci
nel nucleo della nanoparticella.

I dottori imparano a testare i pazienti

e a diagnosticare specifici tipi di tumore

aiutandoci a determinare
quale paziente può beneficiare

di questa terapia
e quale gene utilizzare.

Il cancro alle ovaie
mi tocca particolarmente.

è un cancro molto aggressivo,

in parte perchè viene diagnosticato

quando è in fase avanzata

e ci sono molte mutazioni genetiche.

Dopo il primo ciclo di chemioterapia,

questo cancro si ripresenta
nel 75% dei pazienti.

E quando ritorna è resistente ai farmaci.

Il cancro alle ovaie

è uno dei supercattivi più pericolosi.

Ed ora puntiamo le nostre superarmi

per sconfiggerlo.

Come ricercatrice,

generalmente non lavoro con i pazienti.

Ma recentemente ho conosciuto una madre

sopravvissuta ad un cancro alle ovaie:
Mimi, e sua figlia, Paige.

Mi hanno colpito l'ottimismo e la forza

che sia la madre che la figlia mostravano

ed anche la loro storia
ricca di coraggio e resistenza.

In questa occasione,
abbiamo parlato delle diverse tecnologie

per sconfiggere il.

Mimi era in lacrime

quando ha spiegato
che conoscere questi risultati

le dà speranza per le generazioni future,

incluso sua figlia.

Ciò mi ha relamente colpito.

Non si tratta solo di costruire
scienza raffinata.

Si tratta di cambiare
la vita delle persone,

Si tratta di capire
il potere dell'ingegneria

su scala molecolare.

So che studenti come Paige
faranno progressi nelle loro carriere,

e ci daranno nuove possibilità

a capire alcuni dei più grandi
problemi di salute del mondo,

incluso il cancro alle ovaie,
patologie neurologiche ed infettive,

così come l'ingegneria chimica ha trovato
un modo per aprirmi le porte,

e mi ha aperto una strada
verso l'ingegneria

su scala più piccola, quella molecolare

per guarire quella umana.

Grazie.

(Applausi)