Nuova strategia terapeutica per bloccare il processo metastatico

La metastasi è la causa principale di morte legata al tumore e, a differenza dei trattamenti sviluppati per trattare il tumore localizzato, non sono ancora state messe a punto strategie terapeutiche efficaci per contrastare il processo di diffusione delle cellule maligne. Una delle caratteristiche che queste cellule acquisiscono è la capacità di muoversi grazie a delle protusioni o filopodi, prodotti in eccesso rispetto alle cellule normali. Il citoscheletro è strettamente connesso alla migrazione cellulare e le integrine, glicoproteine integrali di membrana, giocano un ruolo critico nella sua organizzazione e funzione.

Si è pensato così di bloccare queste estroflessioni cellulari usando delle nanoparticelle d’oro (AuNR) dirette contro recettori sulla superficie delle cellule tumorali. Moustafa R. K. Ali e colleghi hanno sviluppato una strategia per inibire la migrazione delle cellule tumorali indirizzando nanoparticelle d’oro verso le integrine. Per raggiungere un effetto maggiore, queste AuNR sono state attivate con luce infrarossa di 808 nm per generare calore nell’ambito della terapia fototermica (PPTT), non al punto da interferire con la proliferazione/vitalità cellulare.

L’importante risultato raggiunto dal loro studio è la dimostrazione che tale trattamento sia in grado di ridurre i cambiamenti morfologici (protusioni del citoscheletro) tipici delle cellule tumorali metastatiche. Le analisi proteiche hanno dimostrato che gli effettori a valle delle integrine non supportano la direzione della migrazione e che 4 pathway di segnalazione cellulare, come Rho GTPasi, actina, microtubuli e chinasi, subiscono perturbazioni. Proprio grazie al ruolo fondamentale delle integrine nel controllo del citoscheletro, adesioni focali e contrazione, anche l’assemblaggio dei microtubuli e dell’actina risulta compromesso quando si utilizzano le integrine come bersaglio molecolare.

É stato inoltre osservato come PPTT incrementi ulteriormente il rimodellamento delle proteine del citoscheletro e riduca la migrazione.

Concludendo, lo studio evidenzia l’abilità di AuNR dirette verso le integrine delle cellule tumorali e l’introduzione di PPTT di regolare il citoscheletro e, dunque, del processo di migrazione cellulare. Questo approccio rappresenta un’applicazione innovativa per controllare le metastasi tumorali limitando gli effetti negativi sulle cellule normali.

Fonte:

Moustafa R. K. Ali et al. Targeting cancer cell integrins using gold nanorods in photothermal therapy inhibits migration through affecting cytoskeletal proteins. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Jun 26.