Nanorobot contro i tumori, la nuova arma svedese

Uccidono il cancro riconoscendo l’acidità del microambiente tumorale. Nei test masse ridotte del 70 per cento senza effetti collaterali

Un gruppo di ricercatori del Karolinska Institutet ha sviluppato una tecnologia d’avanguardia che potrebbe rivoluzionare il trattamento dei tumori solidi: nanorobot intelligenti, costruiti attraverso la tecnica del DNA origami, capaci di attivarsi esclusivamente in ambienti acidi come quelli tipici delle cellule tumorali. I primi risultati ottenuti nei test preclinici su modelli murini sono impressionanti: la massa tumorale si è ridotta del 70% senza causare danni ai tessuti sani. Il segreto? Questi nanorobot restano inattivi nel corpo fino a quando non rilevano un valore di pH intorno a 6.5, soglia tipica del microambiente tumorale. Solo allora si aprono, esponendo ligandi citotossici che inducono l’apoptosi, cioè la morte programmata delle cellule malate. Un approccio che permette di colpire con precisione chirurgica le cellule cancerose, lasciando intatte quelle sane.

Secondo gli autori dello studio, questa strategia rappresenta un salto di qualità rispetto alla chemioterapia convenzionale, che agisce in modo sistemico e provoca numerosi effetti collaterali. “Il nostro obiettivo era progettare un sistema che attaccasse solo le cellule tumorali, evitando i danni collaterali ai tessuti normali”, ha spiegato l’autrice principale Reem Abdelhady, dottoranda al Karolinska. La chiave di tutto è la sensibilità dei nanorobot al pH extracellulare: un parametro che, nei tumori, tende ad abbassarsi a causa della produzione di acido lattico. “Questo ambiente più acido può essere sfruttato come un segnale per attivare le nostre nanostrutture”, ha aggiunto Abdelhady.

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Il DNA piegato come un origami per trasportare le cure

La struttura dei nanorobot si basa sulla tecnica del DNA origami, un metodo di nanotecnologia che consente di plasmare il DNA in forme tridimensionali programmabili. In questo caso, i ricercatori hanno creato delle piccole “scatole” molecolari in grado di trasportare un carico terapeutico. Tali strutture rimangono chiuse in ambienti con pH fisiologico (intorno a 7.4), ma si aprono quando il pH scende sotto 6.5, condizione comune nei tumori.

Il rilascio del principio attivo avviene solo a destinazione. “Una volta che il nanorobot è stato attivato, i ligandi tossici vengono esposti all’esterno e attaccano le cellule cancerose”, ha dichiarato Abdelhady. Questo approccio consente un’azione mirata, che riduce notevolmente i rischi di tossicità sistemica. Inoltre, poiché i nanorobot sono costruiti con materiali biodegradabili, non lasciano residui dannosi nell’organismo dopo il loro utilizzo.

Test sui topi: efficacia senza effetti collaterali

Il team del Karolinska ha testato i nanorobot su modelli murini affetti da tumori solidi. I risultati hanno mostrato che, in pochi giorni, si è verificata una riduzione del 70% del volume tumorale. Non sono stati riscontrati effetti collaterali significativi, né danni a fegato, reni o altri organi.

Questo è un dato importante, considerando che molte terapie oncologiche attuali possono compromettere la qualità della vita dei pazienti. “Siamo molto incoraggiati da questi risultati preclinici, ma è necessario procedere con cautela”, ha sottolineato Björn Högberg, professore di nanobiotecnologia presso il Karolinska e co-autore dello studio. “Prima di arrivare alla sperimentazione clinica, dovremo testare il sistema in modelli più complessi e valutare la sicurezza a lungo termine”.

Verso una nuova era della nanomedicina personalizzata

Nonostante sia ancora in fase preclinica, la tecnologia sviluppata al Karolinska apre scenari affascinanti per la medicina del futuro. I ricercatori stanno già lavorando su versioni avanzate dei nanorobot, capaci non solo di attivarsi in presenza di tumori, ma anche di trasportare molecole di RNA per silenziare geni mutati, oppure coloranti per eseguire una diagnosi in tempo reale.

“Possiamo immaginare un futuro in cui un singolo dispositivo molecolare sarà in grado di diagnosticare, trattare e monitorare un tumore senza mai uscire dal corpo del paziente”, ha affermato Högberg. Questo approccio, noto come teranostica, punta a fondere terapia e diagnostica in un’unica soluzione integrata. Anche se la strada verso l’applicazione clinica è ancora lunga, l’obiettivo è chiaro: trasformare il cancro in una malattia curabile e meno invasiva.

Le prossime fasi della ricerca e gli ostacoli da superare

I prossimi passi includono test su modelli animali più simili all’uomo e studi per valutare l’efficacia contro metastasi e tumori più aggressivi. Uno degli ostacoli principali sarà anche la produzione su larga scala: i nanorobot basati su DNA richiedono processi molto precisi e delicati, difficilmente replicabili in ambiente industriale con costi contenuti.

Tuttavia, l’interesse delle industrie biotecnologiche e i finanziamenti pubblici stanno accelerando lo sviluppo. I primi trial clinici sull’uomo potrebbero iniziare entro tre-cinque anni, se i prossimi risultati confermeranno quelli osservati finora. Un tempo relativamente breve, considerando il potenziale di trasformazione di questa tecnologia.