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L'ipertermia leggera potenzia la chemioterapia nel cancro al seno

Uno studio mostra che il trattamento termico migliora l'assorbimento del farmaco nel cancro al seno triplo negativo.

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Il cancro al seno è la seconda causa di morte più comune tra le donne. Tra i vari tipi di cancro al seno, il più aggressivo è chiamato cancro al seno triplo negativo (TNBC). Il TNBC non ha recettori specifici che di solito vengono bersagliati nei trattamenti. Questo rende più difficile il trattamento poiché non possiamo usare alcuni dei metodi standard che funzionano per altri tipi di cancro al seno.

I tre principali modi per trattare il cancro al seno sono chirurgia, chemioterapia e radioterapia. Per il TNBC, il farmaco più efficace usato nella chemioterapia è la Doxorubicina. Tuttavia, la chemioterapia tradizionale può causare effetti collaterali significativi, che possono essere difficili da affrontare per i pazienti. I ricercatori stanno provando vari metodi per rendere i trattamenti più efficaci riducendo questi effetti collaterali. Un approccio è utilizzare particelle speciali chiamate liposomi per trasportare la doxorubicina, permettendo al farmaco di rimanere nel corpo più a lungo e di colpire meglio il tumore. Tuttavia, questo metodo non ha funzionato come sperato perché il farmaco tende a essere rilasciato lentamente dai liposomi.

Ipertermia Mite come Opzione di Trattamento

L'ipertermia mite (MHTh) è una procedura in cui la temperatura di un tumore viene aumentata a circa 42 gradi Celsius. Questo metodo è in fase di sviluppo come trattamento per il cancro da diversi decenni. Il calore può uccidere le cellule tumorali direttamente danneggiando la loro struttura o rendendole più sensibili ad altri trattamenti come la chemioterapia e la radioterapia. Nelle cliniche, l'MHTh viene spesso usata per far funzionare meglio i farmaci chemioterapici, come la doxorubicina. Può anche aiutare a ridurre la quantità di chemioterapia necessaria.

Il modo in cui l'MHTh migliora la chemioterapia prevede l'aumento del flusso sanguigno e la maggiore permeabilità dei vasi sanguigni nel tumore. Questo significa che una maggiore quantità del farmaco chemioterapico può entrare nel tumore.

Oltre al suo effetto sulla chemioterapia, la ricerca mostra che l'MHTh può funzionare bene anche con l'immunoterapia contro il cancro. Alcuni studi indicano che il trattamento con calore può aiutare il sistema immunitario a riconoscere e attaccare meglio le cellule tumorali. Aiuta le Cellule Immunitarie a muoversi più facilmente verso l'area del tumore.

Focus della Ricerca Attuale

In questo studio, è stato analizzato l'impatto dell'ipertermia mite sull'assorbimento della doxorubicina liposomiale in un tipo specifico di TNBC. Per vedere quanto fosse stata assorbita la doxorubicina dai Tumori, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica chiamata imaging ottico su tumori rimossi dopo il trattamento. Hanno anche verificato se l'MHTh potesse cambiare l'ambiente immunitario all'interno del tumore controllando alcuni marcatori associati alle cellule immunitarie.

Materiali e Metodi

Per lo studio, sono stati utilizzati specifici animali da laboratorio secondo rigide linee guida etiche. Le linee cellulari 4T1 utilizzate per gli esperimenti sono state coltivate in un ambiente controllato. Sono state utilizzate topoline BALB/c femmine di un certo intervallo di peso per le iniezioni delle cellule tumorali. Queste topoline sono state osservate da vicino e i tumori sono stati misurati regolarmente. Quando i tumori hanno raggiunto una dimensione stabilita, sono stati utilizzati per studi di trattamento.

Processo di Trattamento

È stato creato un sistema per applicare l'ipertermia mite usando un bagno d'acqua. Questo bagno è stato progettato per mantenere la temperatura stabile a 42 °C. Le topoline sono state messe nel bagno mentre venivano tenute addormentate con anestesia gassosa. Prima di applicare il calore, le topoline hanno ricevuto doxorubicina liposomiale attraverso la vena della coda. I tumori nel gruppo trattato sono stati esposti all'acqua calda per 30 minuti. Dopo il trattamento, è stato iniettato un colorante speciale per aiutare a visualizzare il tumore prima che le topoline venissero euthanased per ulteriori studi.

Tecniche di Imaging

I tumori sono stati poi esaminati usando un sistema di imaging speciale per vedere quanto era stata assorbita la doxorubicina. Sono state scattate immagini fluorescenti e l'intensità del segnale fluorescente è stata misurata per valutare quanto farmaco fosse presente nei tumori. Inoltre, i campioni di tumore sono stati esaminati al microscopio per confermare che fossero ancora vivi e per misurare i livelli di doxorubicina.

Analisi della Risposta Immunitaria

Per controllare la risposta immunitaria dopo il trattamento, i ricercatori hanno analizzato specifici RNA messaggeri nei campioni di tumore. Questo mRNA fornisce informazioni sulla presenza di importanti fattori immunitari. Utilizzando kit speciali, sono stati in grado di visualizzare l'mRNA e vedere quanto fosse presente nei tumori trattati e non trattati.

Risultati e Discussione

Lo studio mirava a vedere come l'ipertermia mite potesse migliorare l'assorbimento della doxorubicina liposomiale, un comune farmaco chemioterapico per il TNBC. La ricerca ha mostrato che i tumori trattati con ipertermia mite avevano significativamente più doxorubicina rispetto a quelli che non avevano ricevuto il trattamento termico. I risultati dell'imaging hanno indicato che il gruppo trattato aveva livelli di farmaco più elevati nei loro tumori.

La microscopia fluorescente ha supportato queste scoperte, rivelando che l'area esposta all'ipertermia ha trattenuto più doxorubicina. Si ritiene che questo aumento sia dovuto a un miglior flusso sanguigno e a un migliore accesso del farmaco attraverso i vasi sanguigni del tumore.

Inoltre, l'esame dei livelli di mRNA ha mostrato che i tumori trattati con ipertermia mite avevano una maggiore presenza di cellule T CD8. Le cellule T CD8 sono un tipo di cellula immunitaria importante per attaccare il cancro. Tuttavia, i livelli di altri marcatori, come IFN-γ e PD-L1, non hanno mostrato molta variazione tra i gruppi trattati e di controllo.

Conclusione e Direzioni Future

Questo studio ha scoperto che applicare l'ipertermia mite per 30 minuti può aumentare significativamente l'assorbimento della doxorubicina liposomiale nei tumori TNBC. Tali scoperte suggeriscono che l'uso del calore può migliorare la somministrazione del farmaco per il trattamento dei tumori solidi. Inoltre, la ricerca ha indicato un aumento di specifiche cellule immunitarie nell'area del tumore, suggerendo un potenziale beneficio per la combinazione dell'ipertermia mite con l'immunoterapia.

Ulteriori studi esamineranno come differiscono i risultati del trattamento e se il gruppo che ha ricevuto l'ipertermia mite mostra risultati migliori in termini di riduzione del tumore. Questi approfondimenti potrebbero portare a trattamenti più efficaci per il cancro al seno e possibilmente per altri tipi di cancro in futuro.

Fonte originale

Titolo: Mild Hyperthermia Enhanced Liposomal Doxorubicin Delivery and CD8+ T cell Infiltration in Triple Negative Breast Cancer

Estratto: Mild hyperthermia (MHTh) is often used in combination with chemotherapy and radiotherapy for cancer treatment. In the current study, the effect of MHTh on the enhanced uptake of the FDA-approved chemotherapy drug, liposomal doxorubicin (dox) in syngeneic 4T1 tumors was investigated. Doxorubicin has inherent fluorescence properties having an emission signal at 590 nm upon excitation with a 480 nm laser. A group of mice administered with doxorubicin (dox) were exposed to MHTh (42 {degrees}C) for 30 minutes whereas control group given dox did not receive MHTh. Ex vivo optical imaging of harvested tumors confirmed higher uptake of dox in treated versus the control untreated tumors. Confocal microscopy of tumor sections indicates higher fluorescent intensity due to increased accumulation of dox in MHTh-treated compared to untreated tumors. We examined the effect of MHTh to enhance CD8 tumor infiltration, production of interferon-{gamma} (IFN-{gamma}) and expression of programmed death ligand-1 (PD-L1). mRNA in situ hybridization was performed to test for transcripts of CD8, IFN-{gamma} and PD-L1. Results showed that higher expression of CD8 mRNA was observed in MHTh-administered tumors versus untreated cohorts. The signal for IFN-{gamma} and PD-L1 in both groups were not significantly different. Taken together, our findings imply that MHTh can improve tumor uptake of dox. Importantly, our data suggests that MHTh can boost CD8+ T cell infiltration.

Autori: Nerissa Viola, W. Saadat, R. Smith, A. Pattyn, M. Malik, F. Yazdani, A.-D. Saliganan, M. Mehrmohammadi

Ultimo aggiornamento: 2024-04-27 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.25.591226

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.25.591226.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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