Un cavallo di Troia per distruggere le cellule tumorali

Titolo del progetto di ricerca

Hybrid immune-eluding nanocrystals as smart and active theranostic weapons against cancer -TrojaNanoHorse 

Coordinatore

Valentina Cauda

Abstract

Il progetto mira allo sviluppo di innovative nanoparticelle non-immunogeniche, sicure per l’organismo e biodegradabili, con una doppia finalità definita “teranostica”, ovvero in grado di svolgere diagnosi e terapia insieme; inoltre, la modalità di cura proposta non prevede l’assunzione di farmaci chemioterapici, annullando quindi i rischi associati alla loro somministrazione.

Descrizione del progetto di ricerca 

I mezzi utilizzati dalla nanomedicina per il trattamento del cancro comprendono molti sistemi nanoscopici, fino ad ora sviluppati con funzioni intelligenti quali il rilascio di farmaci e la specificità verso le cellule tumorali. Tuttavia questi sistemi rimangono sotto-caratterizzati in termini di immunogenicità, potenziale tossicità a causa del materiale stesso o il rilascio indesiderato di farmaco. Per superare queste limitazioni il presente progetto ambisce a sviluppare una nuova generazione di nanosistemi multifunzionali terapeutici e diagnostici (quindi “teranostici”) che mostrino non-immunogenicità, un migliorato trattamento del cancro e dell’imaging cellulare, ed un’elevata sicurezza per l’organismo ospitante. Il concetto innovativo dietro questo approccio sta in un nanosistema cuore-guscio chiamato Nano-Cavallo di Troia (TrojaNanoHorse, TNH), con un cuore terapeuticamente attivo, e il tutto qui validato contro la leucemia. Le TNH iniettabili hanno un guscio formato da un doppio strato lipidico derivato dalla membrana di cellule tumorali autologhe, naturalmente non immunogeniche. Durante il progetto verrà provata l’emocompatibilità, l’anti-trombogenicità e la specificità tramite anticorpi verso cellule sanguinee maligne. Gli studi mostreranno che il cuore nanocristallino di ossido di zinco è in grado sia di sviluppare specie radicaliche di ossigeno (ROS) per uccidere il cancro sia emettere fluorescenza nel verde. Il complesso TNH andrà al di là dello stato dell’arte grazie al suo guscio biomimetico naturale, impattando sulla futura tecnologia, su nuovi protocolli standardizzati per l’analisi della sicurezza dei nanomateriali, e sugli studi chimici e biologici del meccanismo di azione dei ROS sulle cellule cancerogene. Il raggiungimento dell’obiettivo finale, ovvero lo sviluppo di un TNH multifunzionale, richiederà competenze multidisciplinari in chimica, scienza dei materiali, biologia, medicina e ingegneria, aprendo nuovi orizzonti ai dispositivi nanomedicali per un efficiente terapia del cancro con forti benefici scientifici, tecnologici e socio-economici.

Impatto sulla società 

Il risultato atteso dopo 5 anni di progetto è lo sviluppo di un nuovo nanosistema teranostico, non-immunogenico, sicuro e specifico verso le cellule tumorali. Il progetto aprirà nuovi orizzonti nel campo della nanomedicina e potrà essere applicato ad altre terapie o funzionalità a seconda dei nanomateriali usati, producendo positivi risvolti socio-economici.

I test sulla sicurezza dei nanomateriali contribuiranno inoltre a sviluppare dei protocolli per la loro valutazione, la cui regolamentazione è ancora carente.

In una prospettiva di ulteriori 10 anni, nel miglior scenario possibile, test clinici potrebbero dimostrare che questi nuovi nanosistemi saranno la nuova chiave di successo per la lotta contro il cancro, nella direzione di terapie personalizzate.

Video

 

Valentina Cauda è stata intervistata dall European Research Council il 25 ottobre 2016 in occasione della campagna "ottobre rosa" che dedica il mese di ottobre all'informazione sulla prevenzione e la cura del tumore al seno. L'intervista, in italiano e inglese, può essere consultata al seguente link.

 

Breve cv del coordinatore

Valentina Cauda si è laureata in Ingegneria Chimica nel 2004 presso il Politecnico di Torino, dove ha poi conseguito nel 2007 il Dottorato di Ricerca in Scienza e Tecnologia dei Materiali. Dopo un breve periodo all’Università di Madrid, ha trascorso tre anni come ricercatrice presso l’Università di Monaco di Baviera lavorando su nanoparticelle per il rilascio controllato di farmaci. Dal 2010 al 2015 è stata ricercatrice Post-Doc presso la sede di Torino dell’Istituto Italiano di Tecnologia e attualmente è docente presso il Politecnico di Torino. Per la sua attività di ricerca ha ricevuto nel 2010 il premio per giovani ricercatori dei Dipartimenti di Chimica dell’Università di Monaco di Baviera, nel 2013 ha vinto il premio Giovedì Scienza e nel 2015 il Premio Zonta per la Chimica. E’ autrice di 73 pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali con un H-index di 22 (Sorgente: Scopus).

Gruppo di lavoro

Valentina Cauda, Associate professor

Giancarlo Canavese, Senior post doc

Marco Laurenti, post doc

Andrea Ancona, PhD student

Marta Canta, PhD student

Beatrice Miccoli, PhD student

Luisa Racca, PhD student

Silvia Appendino, admin & projects

Federica Barbaresco, MD student

Bianca Dumontel, MD student

Katia Di Cesare, MD student

     TrojaNanoHorse project has received funding from the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme  grant agreement No 678151

  • Budget: 1.489.000
  • Data inizio: 01/03/2016
  • Data fine: 28/02/2021
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