I nanobot potrebbero essere la chiave per combattere il cancro alla vescica

Un nuovo studio esplora l'uso dei nanobot per distribuire in modo più efficiente ai pazienti farmaci antitumorali. I ricercatori hanno utilizzato minuscole macchine semoventi in grado di penetrare più in profondità nei tumori della vescica rispetto ai metodi attuali. I risultati potrebbero avere un impatto significativo sui trattamenti futuri. Ecco tutto ciò che c'è da sapere.

Cancro alla vescica

Il cancro alla vescica è una delle principali cause di morte in tutto il mondo. Un recente studio dell'American Cancer Society ha stimato che circa 82 persone riceveranno una diagnosi di cancro alla vescica solo nel 2023. Di queste, circa 16.5 non sopravviveranno. Pertanto, è facile capire perché si stiano compiendo notevoli sforzi per contribuire a ridurre il numero di persone che saranno colpite dal cancro alla vescica nei prossimi anni.

Le principali cause di cancro alla vescica sono il fumo, l’esposizione sul posto di lavoro ad agenti cancerogeni, fattori dietetici, geni, esposizione ai gas di scarico diesel e radioterapia. In particolare, circa il 75% dei tumori confermati di cancro alla vescica non sono muscolo-invasivi, il che significa che il cancro si trova solo sullo strato interno delle cellule.

Trattamento attuale

Gli attuali metodi di trattamento del cancro alla vescica sono efficaci e non pericolosi. Tuttavia, lasciano ampio margine di miglioramento. La procedura più comune prevede la somministrazione di farmaci direttamente in vescica. Il problema del trattamento della vescica rispetto ad altri organi è che è progettato per eliminare costantemente le tossine attraverso l'urina.

Questa urina, associata alla sedimentazione, si traduce in una bassa efficacia terapeutica. I farmaci possono avere difficoltà a diffondersi completamente in un ambiente ricco di urina, che scambia continuamente fluidi per rimanere pulito. Inoltre, è difficile far arrivare il farmaco in tutti gli angoli della vescica, il che fa sì che alcuni strati cellulari non vengano trattati.

Queste cellule non trattate possono diventare futuri tumori e costringere il paziente a sottoporsi a molteplici procedure e monitoraggi per garantirne l’efficacia per i successivi 5 anni dopo il trattamento. Per fortuna, i ricercatori hanno impiegato molti anni per capire il modo migliore per somministrare questi farmaci vivificanti, e questo ultimo sviluppo mostra un potenziale enorme.

Studio sui nanobot

Lo studio, "Nanobot alimentati da ureasi per la terapia del cancro alla vescica con radionuclidi" è stato pubblicato su Nature Nanotechnology. Nel documento, gli scienziati discutono l’uso di nanobot alimentati da ureasi a base di silice mesoporosa radiomarcata per migliorare le procedure di trattamento del cancro alla vescica. Nello specifico, gli ingegneri volevano vedere come le nanoparticelle penetravano nelle pareti della vescica e si diffondevano attraverso gli organi.

Fonte – Bioingegneria della Catalogna (IBEC) e CIC biomaGUNE.

Nanomacchine

I nanobot utilizzati in questo esperimento hanno la forma di sfere porose. Sono fatti di silice e sono progettati per auto-promuoversi quando esposti alla proteina ureasi, che si trova nelle urine. I ricercatori hanno monitorato come le nanoparticelle di silice (MSNP) si muovevano nell’organo, raggiungendo gli angoli più profondi. Nello specifico, i nanobot si muovono utilizzando ammoniaca e CO2 create dalla decomposizione asimmetrica dell’ureasi attorno al dispositivo.

Test

La fase di test ha coinvolto due topi da laboratorio, in vivo ed ex vivo. Entrambi i topi soffrivano di tumori alla vescica localizzati in profondità nei loro organi. I ricercatori hanno iniettato nanoparticelle direttamente nei pazienti in modo che il team potesse studiarne la manovrabilità e il loro accumulo all'interno dell'organo. In particolare, i topi sono stati costretti a cambiare posizione ogni 30 minuti per facilitare una distribuzione uniforme in tutto l'organo. Ecco cosa è emerso.

Test murini

Sono stati utilizzati test murini per studiare il livello di penetrazione raggiunto dalle nanoparticelle. Per portare a termine questo compito, il team ha utilizzato nanobot radioiodati. Il team si è affidato all’imaging comunemente usato con iodio-131 e tomografia a emissione di positroni (PET) per vedere esattamente quali strati sono stati trattati.

Sistema ottico

Gli ingegneri hanno creato un nuovo sistema di microscopia a fluorescenza sviluppato presso l'IRB di Barcellona. Questo nuovo processo di test ottico fornisce un modello 3D approfondito che dimostra i livelli di penetrazione nell'organo. In particolare, un sistema che utilizzava un contrasto ottico senza etichetta basato sulla microscopia a foglio di luce diffusa dipendente dalla polarizzazione di vesciche pulite ha semplificato il processo. Ha eliminato la luce solitamente rifratta dal fegato, rendendo molto più semplice confermare il movimento delle nanoparticelle.

Risultati

I risultati del test sono stati illuminanti. Il nuovo processo è stato in grado di ottenere una dispersione e una penetrazione di gran lunga migliori rispetto ai metodi tradizionali. Nello specifico, una singola dose di nanorobot alimentati con urea e trasportatori di radionuclidi ha ridotto con successo del 90% le dimensioni dei tumori nei soggetti del test. È interessante notare che il team ha scoperto che i nanobot erano in grado di abbattere la parete della vescica e la parete extracellulare del tumore alterando i livelli di Ph.

Vantaggi

Sono numerosi i benefici resi possibili dal nuovo studio sul cancro della vescica. Per prima cosa, mostra capacità di diffusione e miscelazione migliorate. In quanto tale, rende i trattamenti più efficaci. I nanobot semoventi possono entrare e diffondersi attraverso la vescica utilizzando l’urina come catalizzatore, creando un approccio più efficiente.

Perforare la parete del tumore

Il nuovo processo ha fatto sì che i nanobot entrassero in collisione con l’urotelio. In passato, questo processo riduceva l’efficacia delle procedure perché il muro impediva l’ingresso di gran parte del farmaco. Il nuovo studio ha scoperto che si otteneva una maggiore penetrazione del tumore poiché i nanobot venivano attratti e penetravano facilmente nella superficie spugnosa della vescica.

Trattamento unico

I trattamenti tradizionali per il cancro della vescica possono richiedere in media 6-14 trattamenti ospedalieri. Molti trattamenti possono includere un intervento chirurgico invasivo, mettendo a dura prova il paziente. Queste visite si sommano al tempo totale impiegato nel trattamento di questa malattia mortale. Il processo di trattamento con nanoparticelle promette di ridurre questo trattamento a una singola visita, liberando tempo e risorse tanto necessari per gli operatori sanitari e i pazienti.

Costi ridotti

Il cancro alla vescica è una delle malattie più costose da curare al mondo. In media, un paziente può spendere tra i 40 e i 190 dollari per curare questa malattia. Di questi costi, il 60% è destinato a trattamenti ricorrenti. Secondo uno studio condotto da “Aspetti economici del cancro della vescica: quali sono i benefici e i costi?”, i costi ricorrenti dei farmaci possono raggiungere gli 800 dollari al mese.

Il nuovo processo riduce significativamente i tempi e i costi di ospedalizzazione e trattamento. È interessante notare che i nanobot non richiedono un monitoraggio e un follow-up così intensi, perché sono più efficaci nel trattare tutti gli strati della vescica. L'eliminazione di queste sacche infette garantisce che non si verifichino complicazioni future dovute alla riattivazione di residui di cellule tumorali.

Efficacia

Un altro motivo importante per cui questo nuovo metodo potrebbe essere il futuro è che migliora notevolmente l’efficienza. Gli operatori sanitari possono utilizzare dosi più basse, il che significa meno effetti collaterali per i pazienti e tassi di guarigione più elevati. Lo studio dimostra che il trattamento fornito dai nanobot è molto più efficace delle strategie di somministrazione passiva dei farmaci.

Ricercatori

A questo studio hanno preso parte diversi gruppi di ricerca, guidati dall’Istituto di Bioingegneria della Catalogna (IBEC) e dal CIC Imagine. Il capo ricercatore del progetto era Samuel Sánchez, PhD, professore di ricerca dell'ICREA. Il co-responsabile dell'articolo è Jordi Llop, PhD, ricercatore presso CIC biomaGUNE. In particolare, hanno partecipato anche ricercatori dell'Università Autonoma di Barcellona (UAB).

Due aziende che potrebbero trarre vantaggio da questo studio

Molti contendenti nel settore sanitario potrebbero implementare i risultati di questo studio per fornire ai pazienti trattamenti più efficaci e a costi inferiori. Queste aziende detengono posizioni di rilievo nel mercato e in passato hanno spesso introdotto nuove strategie e metodi. Pertanto, potrebbero facilmente integrare i nanobot nelle loro offerte future e trarre molti vantaggi dall’aggiunta.

1. ImmunitàBio

ImmunityBio, Inc. (IBRX + 7.29%)

ImmunityBio è entrata sul mercato nel 2014. È stata fondata dal Dr. Patrick Soon-Shiong per fornire cure e trattamenti all'avanguardia per il cancro e le malattie infettive. L’azienda è riuscita a ritagliarsi una nicchia nel mercato biotecnologico in fase clinica grazie ai suoi sforzi pionieristici, tra cui diventare una delle poche società quotate in borsa ad ottenere l’approvazione della FDA per i loro nuovi trattamenti per il cancro alla vescica.

L'offerta più popolare dell'azienda, ANKTIVA, è ora coperta dalla maggior parte delle compagnie assicurative. Questa approvazione e il supporto del settore assicurativo hanno catapultato ImmunityBIO ai vertici del settore in termini di potenziale di crescita. In particolare, il titolo IBRX ha registrato alcuni ribassi nell'ultimo anno, con la società che ha dichiarato una perdita di 1 milione di dollari lo scorso anno.

Questa perdita è considerata temporanea da molti trader e diversi analisti prevedono che il titolo registrerà guadagni significativi man mano che la società presenterà nuovi trattamenti per la vescica e farmaci che ha ricercato e sviluppato negli ultimi due anni. L’integrazione della nanotecnologia nelle loro strategie potrebbe portare le entrate a nuovi livelli riducendo i costi e migliorando l’efficacia a dosi più basse.

2. amgen inc

Amgen Inc. (AMGN -0.43%)

Amgen è un altro operatore sanitario all’avanguardia che si concentra sui trattamenti contro il cancro. L'azienda dispone di diversi prodotti che assistono coloro che soffrono di patologie cardiovascolari, oncologia/ematologia, infiammazioni, disturbi neurologici, salute delle ossa e nefrologia. La sua ampia copertura ha aiutato l’azienda ad assicurarsi un posto come uno dei fornitori di trattamenti più attivi disponibili.

Amgen è meglio conosciuta per la sua terapia Bispecific T-cell Engager (BiTE), Blincyto. Questa terapia ha ricevuto l’approvazione della FDA ed è attualmente utilizzata da migliaia di pazienti che curano la leucemia e il linfoma. In futuro, l’azienda potrebbe sfruttare il metodo di consegna dei nanobot per potenziare la propria offerta e migliorare ulteriormente i risultati.

In particolare, Amgen continua ad espandere le proprie offerte e la propria tecnologia. L’azienda ha recentemente aperto un impianto di bioproduzione e ha collaborato con lo specialista di intelligenza artificiale Nvidia per integrare la tecnologia nei suoi processi. In particolare, i sistemi di intelligenza artificiale sono stati determinanti nel ridurre i costi di scoperta dei farmaci a tutti i livelli e sono considerati positivi per i trader.

Il futuro del trattamento del cancro alla vescica

Il futuro sembra luminoso per coloro che soffrono di cancro alla vescica. Nonostante la malattia continui a mietere migliaia di vittime ogni anno, i passi avanti compiuti nella ricerca e nello sviluppo di trattamenti efficaci dimostrano un futuro in cui le persone infette potranno accedere ai trattamenti più facilmente. Inoltre, questi trattamenti saranno meno invasivi. Ecco alcune altre interessanti tendenze futuristiche che potrebbero influenzare i trattamenti del cancro alla vescica in futuro.

Organi stampati in 3D

Il settore della stampa 3D ha fatto passi da gigante nel mercato medico negli ultimi 5 anni. Oggi esistono stampanti 3D in grado di stampare biomateriali. L’obiettivo è riuscire a breve a stampare organi completamente in 3D. Questi organi stampati potrebbero migliorare la vita di milioni di persone che attualmente necessitano di cure.

Inoltre, gli organi stampati in 3D sono visti dalla NASA e da altre agenzie spaziali come una componente fondamentale dei viaggi nello spazio profondo. Questi dispositivi verrebbero utilizzati come opzioni leggere per i futuri esploratori spaziali che molto probabilmente intraprenderanno un viaggio di sola andata durante i primi viaggi.

Oncologia dell'IA

Un altro importante sviluppo nel mercato è l’ulteriore integrazione dei sistemi di intelligenza artificiale. Questi sistemi sono stati utilizzati in quasi ogni aspetto del mercato. Esistono sistemi di intelligenza artificiale nel mondo in grado di diagnosticare, trattare e prevenire i tumori meglio delle opzioni precedenti. Queste procedure miglioreranno solo man mano che i modelli di intelligenza artificiale miglioreranno nei prossimi mesi.

Cancro alla vescica: i nostri giorni sono contati

È sempre impressionante vedere i nanobot utilizzati per migliorare la salute. Questi minuscoli dispositivi a volte vengono etichettati come mini robot potenzialmente inarrestabili, ma la realtà è ben diversa. Questi minuscoli dispositivi aprono le porte a uno stile di vita più sano e tracciabile. Pertanto, la ricerca presentata in questo studio potrebbe aprire la strada a un futuro con molti meno decessi per cancro.

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