Dispositivo impiantabile tratta con successo il tumore del pancreas
Il tumore del pancreas è la terza causa di decessi per cancro negli Stati Uniti, in parte perché è molto difficile per i farmaci chemioterapici raggiungere il pancreas che si trova in profondità all’interno dell’addome.
Per superare questo ostacolo, i ricercatori del MIT e del Massachusetts General Hospital hanno ora sviluppato un piccolo dispositivo impiantabile che fornisce farmaci chemioterapici direttamente ai tumori pancreatici. In uno studio sui topi, i ricercatori hanno scoperto che questo approccio è fino a 12 volte più efficace del trattamento con farmaci chemioterapici per via endovenosa.
” Il dispositivo può essere impiantato direttamente nel sito del tumore”, spiega Laura Indolfi, un postdoc del MIT’s Institute for Medical Engineering and Science (IMES) e del MGH Cancer Center che è uno dei principale autori dello studio. “È possibile impiantare il nostro dispositivo per ottenere un rilascio del farmaco localizzato che controlla la progressione del tumore e, potenzialmente, riduce il tumore a una dimensione che ne permette la rimozione chirurgica”.
Il dispositivo, costituito da una sottile pellicola flessibile potrebbe anche essere utilizzato per trattare altri tumori difficili da raggiungere, secondo i ricercatori che hanno descritto il dispositivo nella rivista Biomaterials.
Matteo Ligorio, ricercatore MGH e David Ting,assistente medico MGH Cancer Center, sono co-autori del documento insieme a Elazer Edelman, Thomas D. e Virginia W. Cabot Professore di Scienze della Salute e della Tecnologia del MIT; Robert Langer, David H. Koch Professore e membro dell’Istituto Koch for Integrative Cancer Research e Jeffrey Clark.
Somministrazione mirata
Il “Progetto Ponte”, lanciato dal team del MIT e MGH un po’ più di tre anni fa, rivolge una particolare attenzione al cancro al pancreas, che ha un tasso di sopravvivenza globale a cinque anni in meno del 6 per cento dei pazienti . Le iniezioni di farmaci chemioterapici spesso falliscono non solo perché il pancreas è molto profondo all’interno del corpo, ma anche perché i tumori pancreatici hanno pochi vasi sanguigni e questo rende più difficile per i farmaci raggiungere il tumore. Inoltre, i tumori del pancreas sono spesso circondati da uno spesso rivestimento fibroso che impedisce ai farmaci chemioterapici di raggiungere il sito.
Nella speranza che i farmaci raggiungano direttamente il sito del tumore migliorando il trattamento, i ricercatori hanno progettato un film polimerico flessibile che è costituito da un polimero chiamato PLGA, che è ampiamente usato per la somministrazione di farmaci e altre applicazioni mediche. L’impianto chirurgico del dispositivo è relativamente semplice: la pellicola può essere arrotolata in un tubo stretto e inserito attraverso un catetere nel sito del tumore. Una volta che il film raggiunge il pancreas, si dispiega e si adatta alla forma del tumore.
“Poichè è molto flessibile, il dispositivo può adattarsi a qualsiasi dimensione e forma del tumore”, spiega Indolfi.
I farmaci sono incorporati nel film e poi rilasciati per un periodo programmato di tempo. Il film è progettato in modo che il farmaco viene secreto solo dal lato a contatto con il tumore, riducendo al minimo gli effetti collaterali sugli organi vicini.
I ricercatori hanno confrontato due gruppi di topi portatori di tumori pancreatici umani trapiantati. Un gruppo ha ricevuto l’impianto di consegna del farmaco caricato con il farmaco chemioterapico paclitaxel e l’altro ha ricevuto iniezioni sistemiche dello stesso farmaco per quattro settimane. Il trattamento utilizzato per i topi è lo stesso che di solito viene utilizzato per i pazienti umani.
Nei topi con l’impianto, la crescita del tumore è rallentata e in alcuni casi i tumori si sono ridotti. Il trattamento localizzato ha anche aumentato la quantità di tessuto necrotico (cellule tumorali morte che sono più facili da rimuovere chirurgicamente). Inoltre, agendo come una barriera fisica, il film è stato in grado di ridurre le metastasi negli organi vicini.
I ricercatori hanno anche scoperto che dopo quattro settimane, la concentrazione di paclitaxel nei tumori di topi con il dispositivo impiantato era cinque volte maggiore che nei topi che avevano ricevuto le iniezioni. Inoltre, poichè ci sono pochi vasi sanguigni nei tumori pancreatici, il farmaco tendeva a rimanere nel sito e a non diffondersi agli organi vicini, evitando gli effetti tossici nei tessuti sani.
“Questa combinazione di rilascio locale, a tempo e controllata, in combinazione con con l’uso giudizioso di composti critici, potrebbe affrontare i problemi che il cancro al pancreas causa come ostacoli alla terapia farmacologica”, spiega Edelman, che è anche un membro del MIT e dell’Istituto Koch.
“Trattamento minimamente invasivo”
I ricercatori si stanno ora preparando per la progettazione di uno studio clinico su pazienti umani. Anche se hanno iniziato questo progetto con una particolare attenzione al cancro del pancreas, sperano che questo approccio possa essere utile anche nel trattamento di altri tumori che sono difficili da raggiungere, come ad esempio i tumori del tratto gastrointestinale.
“Il più grande vantaggio di questo dispositivo è la possibilità di impiantarlo con procedure minimamente invasive ed è uno strumento che oncologi e chirurghi possono utilizzare per raggiungere tumori che altrimenti sarebbero difficili da raggiungere”, dice Indolfi.
“La nuova strategia apre anche la strada all’uso di una vasta gamma di agenti antitumorali promettenti che avevano dati preclinici incoraggianti, ma non potevano essere utilizzati a causa di tossicità dose-limitante”, dice Ting.
