Una nuova batteria priva le cellule cancerose di ossigeno nei topi.

Non è fantastico quando una persona assorbe tutto l'ossigeno da una stanza. Quando una batteria lo fa su un tumore, però, potrebbe essere una buona cosa.

Uno studio sui topi mostra che una minuscola batteria auto-caricante avvolta attorno a un tumore rimuove l'ossigeno dall'ambiente delle cellule cancerogene, potenziando alcuni trattamenti contro il cancro. I topi ai quali sono state avvolte piccole batterie attorno ai tumori del seno, combinate con una terapia contro il cancro, hanno mostrato una riduzione del volume del tumore del 90 per cento in due settimane, riportano i ricercatori il 31 marzo in Science Advances.

I tumori solidi, come quelli che possono svilupparsi nel cancro al seno, spesso crescono rapidamente - così rapidamente che la crescita del tumore è più veloce di quanto il flusso di sangue possa supportare (SN: 5/10/17). Ciò significa che il centro di molti tumori può essere ipossico, con livelli di ossigeno molto più bassi rispetto ai tessuti circostanti.

"L'ipossia è una spada a doppio taglio", afferma il tecnologo dei materiali Yongyao Xia, specializzato in materiali per batterie presso l'Università di Fudan a Shanghai. Bassi livelli di ossigeno nei tumori significano che le cellule immunitarie del corpo spesso non possono sopravvivere abbastanza a lungo per uccidere le cellule cancerogene (SN: 2/22/17). Le cellule ipossiche sono anche resistenti a trattamenti come la radioterapia e persino alla chemioterapia tradizionale, poiché non c'è abbastanza flusso di sangue per fornire una dose letale, spiega Fan Zhang, di Fudan, che studia i materiali biomedici.

"D'altra parte, fornisce un bersaglio per il trattamento di precisione dei tumori", scrivono Xia e Zhang nel nuovo articolo.

L'ipossia potrebbe agire come una guida per sostanze chimiche chiamate profarmaci attivati dall'ipossia. Si tratta di farmaci chemioterapici attaccati a una sostanza chimica che assicura che il farmaco diventi attivo solo in un ambiente a basso ossigeno, afferma Qing Zhang, biologa molecolare del Centro medico dell'Università del Texas Southwestern a Dallas, che non ha preso parte allo studio.

Ma i profarmaci attivati dall'ipossia non mostrano molti benefici negli studi clinici, probabilmente in parte perché i tumori solidi contro i quali vengono utilizzati non sono uniformemente ipossici o non sono sufficientemente ipossici. Xia e Fan Zhang hanno voluto trovare un modo per rendere i tumori più ipossici, per dare ai profarmaci una migliore possibilità.

Quindi i ricercatori e i loro colleghi hanno utilizzato una minuscola batteria flessibile che poteva avvolgersi parzialmente attorno a un tumore. L'elettrodo di zinco della batteria si autoricarica assorbendo l'ossigeno dall'ambiente. Crea anche coppie di ossigeno altamente reattive che possono danneggiare il DNA ma non sono una forma utilizzabile di ossigeno per le cellule.

Succiando la maggior parte dell'ossigeno disponibile e producendo molte coppie di ossigeno reattive, la batteria da sola era in grado di ridurre i tumori nei topi fino al 26 per cento della loro dimensione originale due settimane dopo l'impianto. Quando combinata con un profarmaco attivato dall'ipossia, la dimensione media del tumore è diminuita del 90 per cento.

"Penso che il concetto, la base scientifica, sia solido", dice Qing Zhang. I risultati sono incoraggianti, dice, ma estremamente preliminari. Non solo le batterie sono state utilizzate solo sui topi, ma sono state utilizzate anche contro un tumore al seno specifico per il topo. "Deve essere testato in diversi modelli di cancro al seno e anche in altri modelli di cancro", dice Zhang. E, naturalmente, negli esseri umani.

E una riduzione del 90 per cento della dimensione del tumore non è una riduzione del 100 per cento. "C'è ancora il 10 per cento rimasto", dice Qing Zhang. Se queste cellule sopravvivono, potrebbe significare che sono resistenti all'ipossia e il tumore potrebbe crescere di nuovo. Come con molti trattamenti, dice, probabilmente dovrà essere combinato con altre terapie per assicurarsi che l'intero tumore venga eliminato per sempre.

Xia, Fan Zhang e i loro colleghi stanno già pensando a come la batteria potrebbe essere resa più flessibile e potente per funzionare su tumori delle dimensioni umane - utilizzando l'energia della batteria per privare il cancro dell'aria.

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