Bioscaffold nanostrutturati riducono le citochine pro-infiammatorie e inducono l’apoptosi nel carcinoma epiteliale

Un gruppo di ricercatori australiani ha sfruttato la tecnologia degli scaffolds nanostrutturati per produrre un biomateriale con proprietà anti-infiammatorie in grado di uccidere in maniera selettiva le cellule del carcinoma epiteliale, senza danneggiare i tessuti sani circostanti.

La tecnica di base è quella dei peptidi auto-assemblanti (SAPs), strutture complesse che sono in grado in fase di assemblaggio di incorporare fisicamente molecole di maggiori dimensioni, quali proteine o farmaci. In questo caso, i ricercatori hanno incorporato nella matrice di idrogel delle molecole di fucoidano, un polisaccaride con proprietà anti-infiammatorie, e ne hanno valutato l’effetto su cellule da carcinoma orale a cellule squamose.

I risultati hanno mostrato che in presenza di fucoidano la vitalità delle cellule tumorali era ridotta rispetto al controllo (crescita su idrogel senza fucoidano), mentre la crescita dei fibroblasti umani sani non era influenzata dalla presenza del polisaccaride. Inoltre, in presenza di fucoidano, si osservava una riduzione nell’espressione della proteina CEP55 – un marker della formazione e progressione tumorale – che era al contrario presente ad alti livelli nelle cellule tumorali di controllo. Il fucoidano è quindi in grado di bloccare selettivamente la crescita delle cellule tumorali senza alterare la vitalità del tessuto sano.

I ricercatori hanno quindi analizzato l’effetto del biomateriale sull’espressione di molecole infiammatorie. Come è noto, le cellule da carcinoma epiteliale over-esprimono diverse citochine pro-infiammatorie e l’ambiente che ne risulta non solo contribuisce alla crescita tumorale, ma danneggia i tessuti sani circostanti.

Tramite analisi di immunocolorazione sono stati misurati i livelli della proteina pro-infiammatoria NF-kb, che è risultata significativamente meno presente nelle cellule tumorali cresciute in presenza di fucoidano. Questa osservazione è stata confermata dalla successiva analisi genica, che ha mostrato una riduzione nell’espressione di diverse citochine pro-infiammatorie (interleuchine 1A, 1B, 6 e 7) coinvolte nel pathway di NF-kb rispetto al controllo.

Lo studio dimostra quindi come questo nuovo biomateriale contenente fucoidano eserciti la sua azione anti-infiammatoria e agisca come un potente inibitore della proliferazione incontrollata associata al carcinoma epiteliale.  L’ipotesi dei ricercatori è che il fucoidano favorisca la morte delle cellule tumorali interferendo con i pathway anti-apoptotici legati a NF-kb.

Le potenzialità di questo materiale – dicono gli autori – non si fermano comunque qui, dato che questo approccio innovativo potrebbe essere ampiamente utilizzato nel campo dell’immunoterapia e nella drug delivery contro il carcinoma epiteliale.

Fonte
Li R, Pavuluri S, Bruggeman K, et al. Coassembled nanostructured bioscaffold reduces the expression of proinflammatory cytokines to induce apoptosis in epithelial cancer cells. Nanomedicine. 2016; pii: S1549-9634(16)00079-4.

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