Nanotecnologia e cancro La nanotecnologia è considerata una delle principali tecnologie del 21° secolo. Presenta un grosso potenziale per la medicina, in particolare per l‘ottimizzazione della diagnostica e della terapia del cancro. Ma vi è pure il rischio che alcuni nanomateriali possano essere cancerogeni. Pertanto la Lega contro il cancro segue attentamente i rapidi sviluppi nel settore della nanotecnologia. Nanomateriali e rischio di cancro Nella discussione sui rischi della nanotecnologia si considerano in particolare i prodotti e le applicazioni che possono liberare nanomateriali sintetici. I nanomateriali liberi possono essere assorbiti dal nostro organismo. Gli effetti a lungo termine sono per lo più ignoti. Assorbimento nel corpo I polmoni sono il luogo d‘accesso principale per i nanomateriali. Con la respirazione essi raggiungono gli alveoli polmonari e da qui possono penetrare nei vasi sanguigni ed entrare in circolazione. In tal modo una parte di questi materiali può raggiungere anche altri organi, p. es. il fegato. La pelle può entrare in contatto con i nanomateriali, per esempio attraverso quelli contenuti nei cosmetici. In base allo stato attuale delle conoscenze, la pelle sana costituisce una buona barriera. Tuttavia se è danneggiata o ferita, i nanomateriali possono penetrare nel corpo. I nanomateriali aggiunti ai prodotti alimentari penetrano nel tratto gastrointestinale. Per quanto se ne sa oggi, l‘eliminazione di questi materiali tramite l‘intestino è piuttosto efficiente. I nanomateriali: rischio di cancro? Attualmente non si sa se i nanomateriali siano cancerogeni e in che misura. In test effettuati sulle cellule e sugli animali alcuni nanomateriali hanno mostrato un potenziale cancerogeno quando viene raggiunta una certa dose di esposizione. Pare che certi nanotubi di carbonio («carbon nanotubes») a causa della forma abbiano un effetto simile a quello dell‘amianto. Il potenziale pericolo per la salute dipende dalle caratteristiche dei materiali e va giudicato di caso in caso. Gli effetti a lunga scadenza sono per lo più ignoti. I risultati finora raccolti vanno presi in seria considerazione e le conoscenze vanno approfondite con ulteriori studi. pelle polmoni stomaco/intestino Punti di accesso dei nanomateriali nel corpo. Definizione Esistono diverse definizioni di nanotecnologia. In genere si parla di materiali delle dimensioni tra 1 e 100 nanometri (nm). Un nanometro corrisponde a un miliardesimo di metro. A causa delle loro dimensioni i nanomateriali hanno proprietà fisiche e chimiche speciali. In tutto il mondo sono stati immessi sui mercati numerosi prodotti contenenti nanomateriali sintetici, p. es. creme solari, alimenti, vernici antigraffio o stoffe repellenti contro lo sporco. La nanotecnologia nella cura del cancro La nanotecnologia presenta un immenso potenziale di applicazioni nella medicina, p. es. per medicinali, procedimenti con monitoraggio o impianti. Attualmente non vi è una definizione unitaria della nanomedicina. Nel 2011 vi erano sul mercato circa 150 nanoapplicazioni e nanoprodotti medicinali, come medicamenti, vaccini, apparecchi ecc., aventi almeno una delle dimensioni inferiore a 300 nm. Altri 100 prodotti circa sono in fase di test clinico o stanno per essere testati. Molte applicazioni si trovano in stadio di ricerca e sviluppo. Nanoterapie per la cura del cancro Molto probabilmente gli sviluppi futuri nella nanomedicina saranno caratterizzati da trattamenti multimodali (applicazione nanomedica combinata con terapie tradizionali) e piattaforme teranostiche (applicazioni nanomediche con diverse modalità di effetto, p. es. diagnostica, monitoraggio e terapia). La principale preoccupazione è costituita dai nanomateriali che rimangono nell‘organismo. Circa due terzi dei prodotti nanoterapeutici sono impiegati nel trattamento del cancro. Oggi le chemioterapie devono essere somministrate in forti dosaggi affinché una concentrazione efficace del medicinale raggiunga il tessuto tumorale. Ciò comporta spesso effetti collaterali indesiderati sulle parti del corpo sane. Con lo sviluppo di sostanze veicolanti nanostrutturate con funzione di «trasportatori di medicamenti», si cerca di raggiungere selettivamente solo le cellule e gli organi affetti dalla malattia, risparmiando quelli sani. Nanoparticelle di ossido di ferro multiuso Oggi le nanoparticelle di ossido di ferro superparamagnetiche (SPIONs) vengono utilizzate come mezzo di contrasto nella tomografia a risonanza magnetica (MRT) per la diagnosi ed il monitoraggio della terapia dei tumori. Nel 2011 è stata autorizzata la prima terapia per il trattamento di tumori al cervello basata su nanoparticelle contenenti ossido di ferro. Le particelle vengono iniettate direttamente nel tessuto tumorale e riscaldate tramite un campo magnetico alternativo. A seconda della temperatura e della durata del trattamento le cellule tumorali vengono distrutte direttamente o sensibilizzate per la chemioterapia o irraggiamento successivi. Al momento è in fase di sviluppo la cosiddetta ipertermia per il tratta- mento del tumore della prostata e del pancreas. Le SPIONs trovano applicazione nella ricerca sui medicinali, p. es. in combinazione con i liposomi. I liposomi sono vescicole lipidiche che racchiudono uno spazio sferico di 100–200 nm di diametro. Essi possono essere riempiti di medicinali e grazie alle molecole superficiali possono essere indirizzati su cellule malate. La sfida principale è costituita dal rilascio controllato del medicamento nel posto desiderato. Dei ricercatori svizzeri stanno cercando di controllare il rilascio per mezzo di SPIONs integrati. Riscaldando gli SPIONs per mezzo di un campo magnetico esterno la vescicola lipidica diviene permeabile e rilascia il medicamento. Ulteriori informazioni > www.infonano.ch Sito informativo della Confederazione nel quadro del «Piano d’azione Nanomateriali di sintesi» sui nuovi sviluppi in merito alla nanotecnologia > www.nfp64.ch Programma di ricerca nazionale «Chancen und Risiken von Nanomaterialien» (NFP 64) > www.legacancro.ch/nano Informazioni della Lega svizzera contro il cancro sul tema della nanotecnologia 50 nm A Liposoma della grandezza di circa 100 nm, ripreso con un crio-microscopio elettronico. Le nanoparticelle magnetiche dentro la vescicola lipidica sono visibili come piccole sferette. B Una ricostruzione tridimensionale mostra le nanoparticelle (viola) e la loro disposizione spaziale nella vescicola lipidica (© Adolphe Merkle Institut). Lega svizzera contro il cancro Effingerstrasse 40, Casella postale 8219 3001 Berna www.legacancro.ch Ottobre 2013