Gli scienziati potrebbero aver trovato un modo per distruggere le cellule tumorali senza dover inizialmente ricorrere a chemioterapia, chirurgia o radioterapia.
Questo approccio si chiama "martello pneumatico molecolare" e si basa su poco più che la luce e una molecola medica ben nota.
La tecnica prevede l'utilizzo di molecole di aminocianina – coloranti sintetici già ampiamente impiegati nella diagnostica per immagini medica – e la loro stimolazione con luce nel vicino infrarosso.
Questo fa sì che vibrino in sincronia a circa 40 trilioni di oscillazioni al secondo, una velocità sufficiente a lacerare fisicamente la membrana di una cellula cancerosa.
La procedura è in grado di uccidere le cellule tumorali in pochi minuti, anche a basse dosi.
I risultati dei primi esperimenti condotti utilizzando la tecnica del martello pneumatico molecolare sono stati pubblicati alla fine del 2023 sulla rivista Nature Chemistry da un team della Rice University, della Texas A&M e dell'Università del Texas.
Gli esperimenti hanno dimostrato un tasso di successo del 99% nella distruzione delle cellule tumorali nelle colture di laboratorio.
Nei modelli murini di melanoma, metà degli animali è guarita dal cancro.
Da allora, uno dei ricercatori, il chimico James Tour della Rice University, ha ampliato questo approccio insieme ai suoi colleghi.
Alla fine del 2024, i ricercatori hanno pubblicato un articolo di approfondimento su Advanced Science , descrivendo le numerose varianti di "martelli molecolari" in fase di sviluppo, che aprono la strada a una maggiore precisione nel colpire diversi tipi di cancro.
La speranza, in questo caso, non risiede solo nel tasso di successo: teniamo presente che i risultati ottenuti finora sono stati tutti in laboratorio e su modelli animali, e trasporre la stessa efficacia agli esseri umani non è sempre così semplice.
Gli scienziati ritengono però che, trattandosi di una tecnica meccanica, sia improbabile che le cellule tumorali sviluppino resistenza.
"Questo studio riguarda un metodo diverso per trattare il cancro utilizzando forze meccaniche a livello molecolare", ha affermato il chimico Ciceron Ayala-Orozco della Rice University in occasione della pubblicazione dell'articolo su Nature Chemistry .
Questo approccio rappresenta un miglioramento rispetto a un altro tipo di macchina molecolare in grado di distruggere le cellule tumorali , sviluppata in precedenza e denominata motori di tipo Feringa, che poteva anch'essa distruggere le strutture delle cellule problematiche.
"Si tratta di una generazione completamente nuova di macchine molecolari", ha affermato Tour nel dicembre 2023.
"Sono oltre un milione di volte più veloci nel movimento meccanico rispetto ai precedenti motori di tipo Feringa e possono essere attivati ​​con luce nel vicino infrarosso anziché con luce visibile."
Le molecole di aminocianina sono già utilizzate nella bioimmagine come coloranti sintetici. Comunemente impiegate a basse dosi per la diagnosi del cancro, rimangono stabili in acqua e si legano molto bene alla superficie esterna delle cellule.
L'utilizzo della luce nel vicino infrarosso è importante perché permette agli scienziati di penetrare più in profondità nel corpo. Il cancro alle ossa e agli organi potrebbe potenzialmente essere trattato senza bisogno di un intervento chirurgico per raggiungere la massa tumorale .
La struttura e le proprietà chimiche delle molecole di aminocianina fanno sì che esse rimangano sincronizzate con lo stimolo appropriato, come la luce nel vicino infrarosso. Quando sono in movimento, gli elettroni all'interno delle molecole formano quelli che sono noti come plasmoni , entità vibranti che collettivamente inducono il movimento in tutta la molecola.
https://www.sciencealert.com/scientists-wipe-out-99-of-cancer-cells-in-lab-using-vibrating-molecules