La diagnosi precoce del carcinoma metastatico può significare la differenza tra vita e morte. Per aiutare questo, un gruppo di ricercatori dell'Università del Michigan ha sviluppato minuscoli dischi mesh impiantabili, che agiscono come spugne. I cosiddetti "scaffold", ricavati dal polilattico-glicolide biomateriale, raccolgono le cellule cancerose, in modo che possano essere rilevate e potenzialmente eliminate.
"Sappiamo che possiamo raccogliere i vasi sanguigni e le cellule immunitarie, che sono fondamentali per ottenere le cellule tumorali", afferma Samira Azarin, autore principale dello studio. "Abbiamo scoperto che quando abbiamo impiantato le impalcature nei topi il tumore ha fatto tutto il lavoro per noi. "
Il carcinoma metastatico, o cellule che hanno viaggiato dal sito del tumore originale a qualche altra parte del corpo, ha una mano nel 90 percento dei decessi per cancro. Gli scienziati stavano cercando un modo per rilevare quelle cellule proprio quando hanno iniziato a metastatizzare, in modo che potessero essere trattate in anticipo.
Gli impianti — tubi da 5 mm per 2 mm posizionati sotto la pelle vicino ai linfonodi — raccolgono cellule metastatiche imitando ambienti simili all'interno del corpo in cui le cellule si raccolgono. Il gruppo di ricerca li aveva precedentemente utilizzati per l'ingegneria dei tessuti, quindi sapevano che erano ambienti privilegiati per la crescita cellulare. I tubi possono essere scansionati usando un metodo di rilevamento non invasivo chiamato tomografia a coerenza ottica spettroscopica inversa (ISOCT), che mostra la presenza precoce di cellule tumorali.
Il team ha scoperto che il rilevamento ha funzionato davvero bene e che è in grado di scansionare gli impianti alla ricerca di cambiamenti su scala nanometrica nell'accumulo di cellule. Ma c'erano anche ulteriori vantaggi. Le impalcature hanno agito come spugne, assorbendo le cellule metastatiche e impedendo loro di crescere in altre parti del corpo. Secondo il rapporto, l'impalcatura "riduce di 10 volte il carico tumorale all'interno degli organi solidi".
Azarin afferma che lei e i suoi colleghi speravano che ciò potesse accadere, come ulteriore vantaggio dello studio, ma non erano sicuri finché non avessero effettivamente iniziato a scansionare le impalcature. "Il fatto che di per sé possa essere terapeutico è un ulteriore vantaggio", afferma.
Uno sguardo illustrato su come gli scaffold attirano le cellule cancerose. (Steve Alvey, Michigan Engineering) Hanno testato le impalcature sui topi con carcinoma mammario, perché, come altri tumori simili, spesso non è il tumore iniziale che uccide il paziente. Diventa mortale quando metastatizza al cervello, alle ossa, al fegato o ai polmoni.
"Volevamo esaminare il tipo di cancro in cui il rilevamento e il trattamento delle metastasi sarebbero stati i più utili", afferma Azarin. "Esistono molti tipi di tumore in questo caso, e il problema con le metastasi è che vanno a organi molto importanti. Stiamo anche esaminando il carcinoma ovarico e pancreatico ".
Gli scienziati stanno ancora testando i dispositivi nei topi, ma Azarin afferma che stanno lavorando con oncologi chirurgici per vedere come potrebbero essere utilizzati al meglio negli umani in futuro.
Inizialmente, le spugne saranno probabilmente utilizzate da pazienti a cui è stato rimosso un tumore e che sono in remissione, per assicurarsi che il loro tumore non ritorni. Attualmente, molti pazienti non sanno che il loro tumore si è metastatizzato fino a quando non vedono i sintomi, e da quel momento il cancro si è spesso diffuso ampiamente. Azarin afferma che alla fine gli impianti potrebbero essere utilizzati per persone che non hanno avuto tumori precedenti, ma che fanno parte di gruppi ad alto rischio.
Ora che i ricercatori sanno che gli impianti sono in grado di rilevare il cancro metastatico nei topi, stanno cercando di vedere se possono effettivamente rimuovere le cellule cancerose dal corpo. Le spugne possono anche essere utilizzate per studiare quando le cellule metastatizzano e in che modo diversi ambienti all'interno del corpo incidono su tale crescita. "Non c'è molto che puoi fare per modificare un organo come un polmone o un fegato, ma con un'impalcatura possiamo davvero modificare il sito", afferma Azarin.
L'impianto ha un enorme potenziale, in gran parte perché è semplice e adattabile.
"È un materiale approvato dalla FDA, l'impalcatura è facile da realizzare ed è una tecnologia economica", afferma Azarin. "Quello che ho imparato in questo processo è che tendiamo a voler progettare troppo le cose, ma a volte materiali e approcci semplici funzionano davvero meglio".
