N. 8/9 agosto/settembre 2014

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Mauro Ferrari

Risponde il Professor Mauro Ferrari, Presidente e CEO, Houston Methodist Research Institute e Direttore dell’Institute for Academic Medicine at Houston Methodist Hospital

Professor Ferrari, recentemente a un Convegno tenutosi a Roma, il “NanoHealth Seminar: focus on Oncology” è stata presentata una nuova terapia, le nanoparticelle, in grado di colpire in maniera precisa il tumore del pancreas; può dirci qualcosa di più?

«Il futuro della lotta al cancro risiede in una maggiore conoscenza delle potenzialità delle nanoparticelle. Entro pochi anni, infatti, i nanofarmaci saranno i medicinali più importanti, in particolar modo nel campo oncologico, in quanto permettono di migliorare la somministrazione mirata delle terapie antineoplastiche. Le nanotecnologie stanno quindi cambiando radicalmente le modalità di lotta ai tumori, perché aprono nuovi orizzonti nella personalizzazione del trattamento, così come sta avvenendo anche con i farmaci biologici (target therapies). Oggi le nano particelle riescono a bombardare il tumore al pancreas, un malattia molto aggressiva, finora impermeabile ai farmaci tradizionali. Con tre vantaggi in più: la sopravvivenza dei pazienti aumenta del 27%, diminuiscono gli effetti collaterali e migliora la qualità di vita. La nuova molecola è il nab-paclitaxel, che, nonostante le ripetute sollecitazioni, in Italia attende ancora il via libera dall’AIFA. Nel nostro Paese il cancro del pancreas colpisce, ogni anno, 12mila persone, ma il farmaco non è disponibile nemmeno nell’elenco speciale istituito dalla legge 648, che prevede l’utilizzo immediato di molecole per patologie orfane, in mancanza di alternativa terapeutica. Mi spiace dirlo ma l’Italia detiene la maglia nera nei tempi di accesso alle cure. Il nab-paclitaxel è anche utilizzato con successo contro le neoplasie del seno che non rispondono a trattamenti precedenti perché, a differenza degli altri taxani, non presenta reazioni di ipersensibilità e ha dimostrato di aumentare la sopravvivenza».

In cosa consiste questa nuova terapia delle nano particelle?

«Il successo del nanotech risiede proprio nella sua natura. Opera sulla scala dei nanometri, costruendo strutture di dimensioni di qualche atomo. Un nanometro equivale a un miliardesimo di metro: per fare un confronto, lo spessore di un capello umano è di 100mila nanometri. A livello nanoscopico cambiano le proprietà fisiche degli elementi e il modo in cui si esprimono le leggi della natura. Un esempio è costituito dalla reattività della materia: particelle di materiali non degradabili nel corpo umano in formato macroscopico, diventano alterabili in dimensioni nanoscopiche, senza danneggiare l’organismo e possono essere riassorbite così nei normali processi biologici. Sono tre i fattori fondamentali della nanotecnologia applicata ai farmaci anticancro: i primi due sono già stati individuati e vengono utilizzati su migliaia di pazienti ogni giorno, a partire già dagli anni Novanta, quando i primi nanofarmaci vennero approvati negli USA e in Europa. Innanzitutto, i vasi sanguigni prossimi al tessuto tumorale sono più permeabili e contengono cavità in cui le nanoparticelle entrano, rimanendo però escluse dai tessuti sani. Inoltre, le nanoparticelle possono essere decorate con agenti che riconoscono molecole sovraespresse nelle cellule malate, a cui si legano in alte concentrazioni».

Come siete riusciti a realizzare, nel vostro laboratorio di Houston, dei veri e propri “razzi multistadio” che assolvono a questo compito?

«I vettori multistadio (MultiStage Vectors o MSV) sono sistemi di rilascio controllato per farmaci che sono composti da più stadi, appunto in similitudine con i veicoli per l’esplorazione spaziale utilizzati dalla NASA per arrivare sulla luna (progetto Apollo). La necessità di avere più stadi proviene dal fatto che, per arrivare preferenzialmente al bersaglio terapeutico (tumore primario o metastatico), un qualsivoglia farmaco deve attraversare una serie di barriere biologiche all’interno del corpo umano. Negli MSV ogni stadio è progettato per superare una o più di queste barriere, tenendo conto di come queste barriere si modificano nel corso della carcinogenesi. La tecnologia MSV è nata nel mio laboratorio, in collaborazione con ingegneri della Nasa, e ora viene sviluppata qui nel mio istituto, Houston Methodist Research Institute, anche in collaborazione con diverse aziende farmaceutiche per diversi farmaci di loro proprietà».

Quali sono i tumori che si avvantaggiano di più di queste nano tecnologie?

«Il sistema MSV permette a questi farmaci di amplificare gli effetti terapeutici, in particolare sulle metastasi polmonari, ossee ed epatiche, e nel contempo di ridurre o eliminare gli effetti collaterali. Finora gli MSV sono stati sperimentati in maniera preclinica, ovvero su animali di laboratorio, ed esclusivamente negli Stati Uniti. In una serie di pubblicazioni recenti sulle maggiori riviste scientifiche (Nature, Proceeding of the National Academy of Sciences, Cancer Research, Nature Reviews Cancer, Nature Nanotechnology, Clinical Cancer Research ecc.) abbiamo dimostrato l’efficacia della terapia MSV nel cancro al seno, nel tumore ovarico, nel melanoma, in metastasi osse, polmonari, pancreas ed epatiche. Credo che gli MSV saranno uno strumento importante per poter finalmente guarire i pazienti che soffrono di queste metastasi, che sono complessivamente la principale causa di mortalità nel cancro. Tengo però a precisare che gli MSV non sono ancora disponibili per uso clinico».

Quale sarà il prossimo futuro per la cura dei tumori?

«Oggi almeno una dozzina di nanofarmaci oncologici risponde a questi principi. Ma la nuova generazione di terapie avrà un impatto determinante su queste patologie, perché riuscirà a superare le barriere biologiche che si ergono a difesa dell’organismo. Ma le nanotecnologie sono trasversali e si possono applicare a vari settori del biotech: in ambito salute quindi (proteine ricombinanti, vaccini, anticorpi, metodi diagnostici), ma anche nel comparto agroalimentare, industriale, genomico e proteomico (identificazione sistematica delle proteine). Il nanotech funziona così come un collante tra discipline apparentemente lontane tra loro, perché su scala nanometrica le differenze visibili a occhio nudo svaniscono. Sono e dovranno essere sempre più il frutto della collaborazione tra clinici, oncologi molecolari, ingegneri, chimici, farmaceutici e modellisti matematici».