L’olio (in blu) contiene un marcatore tracciabile con ecografia e TAC per consentire ai medici di seguire le microcapsule (in marrone) durante la veicolazione alla massa tumorale. La pelle esterna semipermeabile ha la capacità fisica di rilasciare il farmaco lentamente.
I trattamenti invasivi e sistematici del cancro sono un male necessario per molte persone con diagnosi complesse. Questi pazienti sopportano terapie con devastanti effetti collaterali, tra cui nausea, carenze immunitarie, perdita di capelli e insufficienze organiche, nella speranza di sradicare i tessuti tumorali che ospitano. Se i trattamenti fossero mirati ai tessuti tumorali di ciascun paziente, i medici avrebbero un’alternativa per ridurre i cicli di chemio e radioterapia. Una ricerca che ha avuto inizio nello spazio sembra fornire qualche nuovo elemento in questo senso.
Utilizzando l’ambiente di microgravità a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, un processo di microincapsulazione è in grado di produrre minuscole sfere biodegradabili e contenenti specifiche combinazioni di farmaci antitumorali concentrati. Grazie a particolari aghi, poi, i medici potrebbero iniettare le microcapsule su aree specifiche nel malato e trattare i tessuti danneggiati. Un tipo di terapia mirata che potenzialmente può rivoluzionare il trattamento del cancro.
“Produrre queste microcapsule sulla Terra è più complicato perché la diversa densità dei liquidi genera una naturale stratificazione. Nello spazio invece, in assenza di gravità non c’è sedimentazione e tutto prende una forma sferica”, spiega Dennis Morrison, ex uomo NASA responsabile del Microincapsulation Electrostatic Processing System-II (MEPS-II) e attualmente direttore di ricerca e sviluppo per la microincapsulazione alla NuVue Therapeutics Incorporation.
Lo studio MEPS in microgravità è in grado di miscelare due liquidi che non starebbero mai insieme sulla Terra (80% acqua e 20% olio), creando microcapsule contenenti liquido, separate da una membrana esterna semipermeabile. Sembra una ricetta alternativa per fare una buona maionese invece potrebbe rivelarsi un nuovo modo di preparare i farmaci.
Una volta definiti i parametri che servivano per replicare l’esperimento a Terra si è riusciti a produrre lo stesso tipo di microcapsule. “Lo spazio è stato il nostro maestro” afferma Morrison. La tecnologia MEPS-II è stata sperimentata sulla ISS nel 2002 ma le difficoltà nel recupero di fondi utili a finanziare nuovi test clinici ha rallentato l’iter di sperimentazione. Il sistema MEPS passa ora all’esame della FDA, la Food and Drug Administration statunitense. Una volta approvato potrà essere impiegato a uso medico, compreso il trattamento del cancro.
Le ricerche svolte sulla ISS hanno portato a 13 brevetti più due ancora in attesa di verifica. NuVue da parte sua ha già progettato i dispositivi utili a veicolare le microcapsule e monitorarne la somministrazione a mezzo ecografico.
L’utilizzo di aghi da biopsia consente un rilascio mirato sulla massa tumorale. La veicolazione diretta dei farmaci riduce gli effetti collaterali tipici dei chemioterapici. D’altra parte le microcapsule possono contenere anche combinazioni di farmaci su misura per ciascun paziente, e possono essere progettati per un rilascio graduale che garantisce effetti terapeutici più duraturi.
Nei test di laboratorio, microcapsule contenenti farmaci antitumorali sono state iniettate direttamente in una prostata umana e in tumori del polmone su modelli animali. Questi modelli sono stati poi iniettati anche a seguito di crioterapici. E iniettando le microcapsule direttamente nel tumore si evidenzia un miglioramento dei risultati terapeutici e un’inibizione della crescita del tumore.
Anche se il lavoro di Morrison si è concentrato principalmente su prostata e cancro ai polmoni, lo studio punta al tumore al seno per il processo di approvazione della FDA. Ci vorranno alcuni anni per ottenere l’approvazione all’utilizzo delle microcapsule come opzione di trattamento anti-tumorale, mentre per i nuovi dispositivi di somministrazione del farmaco è già pianificato uno studio preclinico (2015).