Acido folico

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 13560 (2023) Citare questo articolo

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Il successo del trattamento del cancro mediante la terapia con ipertermia magnetica (MHT) dipende fortemente dalle nanoparticelle magnetiche (NP) biocompatibili. Possono accumularsi efficacemente nei tessuti tumorali dopo l'iniezione sistemica e generare calore nell'intervallo di temperature terapeutiche (42–48 °C) mediante esposizione a un campo magnetico CA (AMF). A questo scopo, le NP Zn0.6Mn0.4Fe2O4 (FA-Dex-ZMF) rivestite con destrano coniugato con acido folico sono state sintetizzate come nano riscaldatori intelligenti con temperature autoregolanti per l'MHT dei tumori al fegato. Studi sugli animali su topi BALB/c hanno dimostrato che le NP preparate non causavano tossicità acuta dopo somministrazione fino a 100 mg kg−1. Allo stesso modo, non sono stati osservati cambiamenti significativi nei fattori ematologici e biochimici. Le NP FA-Dex-ZMF sono state studiate esponendole a diversi campi magnetici CA sicuri (f = 150 kHz, H = 6, 8 e 10 kA m−1). Esperimenti calorimetrici hanno rivelato che le NP raggiungevano l'intervallo di temperatura desiderato (42–48 °C), adatto per MHT. Inoltre, l'efficacia delle NP FA-Dex-ZMF nell'MHT dei tumori al fegato è stata studiata in vivo in topi portatori di tumore al fegato. I risultati ottenuti hanno rivelato che il volume medio dei tumori nel gruppo di controllo è aumentato di 2,2 volte durante il periodo di studio. Al contrario, il volume del tumore è rimasto pressoché costante durante il trattamento nel gruppo MHT. I risultati hanno indicato che le NP Zn0.6Mn0.4Fe2O4 rivestite con destrano coniugato con acido folico con temperatura autoregolante potrebbero essere uno strumento promettente per la somministrazione sistemica di MHT.

Al giorno d'oggi, le nanoparticelle magnetiche (MNP) hanno attirato molta attenzione grazie alle loro potenziali applicazioni in vari campi della farmacologia e della medicina, inclusi i sistemi di somministrazione di farmaci1,2,3, i test immunologici4, la terapia con ipertermia magnetica (MHT)5,6 e la risonanza magnetica7, 8. L'MHT, come nuovo metodo di trattamento del cancro, è stato studiato in vivo per trattare vari tumori, tra cui polmone, mammella, prostata, testa e collo, cervello, pancreas e fegato9,10,11,12,13,14,15. La base scientifica di questo metodo di trattamento è la scarsa sopravvivenza delle cellule tumorali al di sopra dei 42 °C. Il calore richiesto in questo processo è fornito da nanoparticelle magnetiche, che trasformano l’energia magnetica in calore esponendola a un campo magnetico CA (AMF) non invasivo. Inoltre, è stato anche scoperto che l'MHT a temperature miti (40–42 °C) può aumentare la suscettibilità delle cellule tumorali ad altri trattamenti, come la chemioterapia e la radioterapia16,17. In Europa, la MHT è stata approvata come terapia adiuvante per il glioblastoma multiforme ricorrente in combinazione con la radioterapia18. L'applicazione dell'MHT per il trattamento del cancro è attualmente limitata ai tumori accessibili e localizzati che possono ricevere nanoparticelle adeguate mediante iniezione diretta19,20. D'altra parte, per preparare una concentrazione sufficiente di MNP nel tessuto tumorale mediante iniezione endovenosa, è necessario iniettare una dose estremamente elevata di nanoparticelle commozionali Fe3O4 (1700 mg Fe/kg)19. Questo problema può essere dovuto alla non mirabilità e all’accumulo tumorale relativamente basso delle nanoparticelle Fe3O4 convenzionali dopo l’iniezione sistemica. Pertanto, la progettazione di MNP con capacità di erogazione sistemica è essenziale per l'applicabilità dell'MHT nel trattamento di vari tipi di tumori di diverse forme e dimensioni. Inoltre, la somministrazione sistemica di nanoparticelle [endovenosa (IV) o intraperitoneale (IP)] è minimamente invasiva rispetto all'iniezione diretta.

Una delle strategie più efficaci per migliorare l’accumulo di nanoparticelle nei tessuti tumorali è la coniugazione delle cellule tumorali riconoscendo i ligandi sulla superficie delle nanoparticelle. Ciò porta all’assorbimento delle nanoparticelle da parte dei tessuti tumorali. Uno dei candidati più promettenti per indirizzare le nanoparticelle verso le cellule tumorali che sovraesprimono i recettori dei folati è la coniugazione dell'acido folico (FA) sulla superficie delle nanoparticelle21. Un altro approccio per aumentare la concentrazione di MNP nel tessuto tumorale è rappresentato dalle iniezioni sistemiche consecutive a una dose sicura. Ciò può creare una concentrazione adeguata di MNP nel tessuto tumorale22,23. Ad esempio, Xie et al. hanno riferito che i nanocristalli magnetici di ferrite Mn-Zn mirati all'acido arginina-glicina-aspartico potrebbero aumentare la temperatura dei tumori a ~ 40 °C dopo una singola iniezione endovenosa di nanoparticelle23. D’altro canto, sono necessarie sei iniezioni ripetute di nanoparticelle per aumentare la temperatura media del tumore a circa 43–44 °C e inibire significativamente la crescita del tumore23.