Innovativa strategia ENEA contro il glioblastoma: impulsi elettrici e anticorpi prodotti in pianta riducono il tumore cerebrale. Scopri lo studio.
di Redazione —
Una strategia terapeutica innovativa apre nuove speranze contro il cancro al cervello più aggressivo: la combinazione tra biotecnologie vegetali ed elettroporazione, una tecnica biofisica che consiste nell’applicare impulsi elettrici a una cellula per aprire temporaneamente dei microscopici pori nella sua membrana, rende le cellule tumorali vulnerabili e accessibili alle cure. L’ENEA, Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile, sta studiando un approccio terapeutico innovativo contro un tumore cerebrale aggressivo e frequente come il glioblastoma, una patologia che ancora oggi è purtroppo priva di cure risolutive.
La nuova strategia scientifica, attualmente in fase di validazione su modelli in vitro, combina l’uso di anticorpi prodotti in pianta con l’applicazione di specifici impulsi elettrici. I risultati di questo promettente studio, pubblicati sulla prestigiosa rivista internazionale Bioelectrochemistry, potrebbero aprire prospettive concrete e rivoluzionarie per il trattamento di questa forma di cancro, la cui sopravvivenza media dalla diagnosi è al momento inferiore a due anni.
Il meccanismo: come gli impulsi elettrici aprono la strada alle cure
«In laboratorio abbiamo verificato che specifici impulsi elettrici rendono il tessuto tumorale meno compatto favorendo un più efficace legame del nostro anticorpo monoclonale con la proteina coinvolta nei processi di crescita tumorale. Questa proteina è quasi assente nel tessuto cerebrale sano, mentre risulta altamente espressa nei tumori cerebrali solidi e viene quindi utilizzata come bersaglio molecolare per indirizzare anticorpi che potrebbero essere anche coniugati con tossine contro il glioblastoma», spiega Marcelo Donini, ricercatore della Divisione ENEA di Biotecnologie.
Per raggiungere questo traguardo, il team di ricerca ha testato sette diversi protocolli di elettroporazione, variando l’ampiezza, la durata e il numero degli impulsi stessi. I test sono proseguiti fino a quando non sono state individuate le condizioni biologiche più efficaci per massimizzare l’azione terapeutica, mantenendo l’assoluto controllo per non compromettere la vitalità e la struttura del microambiente tumorale circondante. «Al momento, infatti, non esistono protocolli standardizzati per l’uso dell’elettroporazione nella somministrazione di anticorpi ma questa tecnica rappresenta certamente un approccio promettente», sottolinea Caterina Merla, ricercatrice ENEA.
Abbattere le barriere dei tumori solidi
L’applicazione di campi elettrici pulsati ad alta intensità e di brevissima durata, che variano da millisecondi a nanosecondi, è in grado di aumentare temporaneamente la permeabilità delle membrane cellulari tumorali. Questo processo rende meno compatto il tessuto cellulare, favorendo il legame dell’anticorpo per il bersaglio tumorale che, in condizioni normali, risulterebbe difficilmente accessibile ai farmaci. «Questo aspetto è particolarmente importante nei tumori solidi, come il glioblastoma, dove la struttura del tessuto e la matrice extracellulare possono impedire ai farmaci di penetrare bene. Rendendo queste barriere più permeabili e riducendo la compattezza del tessuto tumorale, l’elettroporazione può migliorare significativamente la distribuzione e l’efficacia di anticorpi e di altri trattamenti terapeutici mirati», spiega Marcello Donini
Modelli 3D e “Molecular Farming“: la rivoluzione della bio-produzione in 7 giorni
Per lo svolgimento dei test sperimentali sono stati utilizzati modelli tridimensionali di glioblastoma, ottenuti direttamente dalla crescita di cellule tumorali in laboratorio. Pur essendo privi di vascolarizzazione e di componenti immunitarie, queste minimasse tumorali rappresentano comunque un sistema sperimentale rigoroso, avanzato e clinicamente rilevante per valutare l’efficacia delle nuove strategie terapeutiche prima dei test in vivo. Oltre che sull’elettroporazione, il nuovo approccio terapeutico proposto da ENEA si basa sul molecular farming in piante di tabacco selvatico. Questa tecnica biologica consente la produzione di anticorpi in modo scalabile ed estremamente economico: basti pensare che per produrre l’anticorpo utilizzato in questo caso sono stati necessari solo 7 giorni.
Una speranza estendibile ad altre forme di cancro
Le potenzialità di questa scoperta scientifica superano i confini della singola patologia neurologica. «Questa strategia potrebbe essere utile non solo per il glioblastoma, ma anche per un’ampia gamma di tumori in cui barriere spaziali e strutturali limitano l’efficacia e la penetrazione di farmaci, grazie alla possibilità di utilizzare campi elettrici pulsati per facilitare il legame di anticorpi con componenti della matrice extracellulare tumorale», conclude Caterina Merla.
La ricerca, condotta interamente all’interno della Divisione Biotecnologie del Dipartimento ENEA di Sostenibilità, ha visto una stretta collaborazione scientifica e la partecipazione attiva di Mariateresa Mancuso, responsabile della Divisione, Francesca Camera, Daniela Giovannini, Carla Marusic e Doriana Triggiani.
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