Nanozime activate de lumină, dezvoltate pentru tratamentul astrocitomului: o nouă abordare care ocolește bariera hemato-encefalică

Cercetători de la Empa (Institutul federal elvețian pentru testarea și cercetarea materialelor) și rețeaua spitalicească HOCH Health Ostschweiz din St. Gallen dezvoltă o terapie inovatoare bazată pe nanozime - nanomateriale cu activitate enzimatică - care pot fi aplicate direct în zona tumorală în timpul intervenției chirurgicale pentru astrocitom și activate ulterior prin lumină în infraroșu apropiat.
Proiectul, desfășurat pe parcursul a patru ani, este finanțat de Fundația Hedy Glor-Meyer, Fundația Elvețiană de Cancer și alte patru fundații, și face parte din inițiativa oncologică a Empa (2025–2035). Rezultatele proiectului au fost prezentate în 2026.

Idei principale

• Astrocitomul - cea mai frecventă tumoare cerebrală malignă - are o rată de supraviețuire la 5 ani de aproximativ 5%, iar recidivele apar în 70% din cazuri după tratamentul convențional.
• Nanozimele sunt nanomateriale biocompatibile cu activitate asemănătoare enzimelor, capabile să activeze precursori inactivi ai medicamentelor sau să genereze specii reactive ale oxigenului (ROS) cu efect citotoxic asupra celulelor canceroase.
• Dimensiunea lor extrem de mică le permite să penetreze profund în țesut și să atace celulele maligne la câțiva milimetri distanță de locul de aplicare.
• Activarea prin lumină în infraroșu apropiat permite controlul precis al dozei și minimizarea efectelor secundare.
• Strategia ocolește bariera hemato-encefalică prin aplicarea directă intraoperatorie la nivelul tumorii.
• Echipa speră că nanozimele ar putea preveni recidivele, inclusiv la tumorile rezistente la chimioterapie convențională, și că abordarea ar putea fi extinsă la alte tumori cerebrale și medulare.

Despre proiect

Context clinic

Astrocitomul este o tumoare cerebrală agresivă cu prognostic sever. Celulele sale invadează țesutul cerebral sănătos înconjurător, ceea ce face rezecția chirurgicală completă deosebit de dificilă. Tratamentul standard combină chirurgia, radioterapia și chimioterapia, însă bariera hemato-encefalică limitează accesul medicamentelor sistemice la tumoare, iar recidivele sunt frecvente.

Echipa și finanțarea

Proiectul este condus de dr. Giacomo Reina din laboratorul de nanomateriale pentru sănătate al Empa St. Gallen, în colaborare cu neurochirurgul Isabel Hostettler de la HOCH Health Ostschweiz. Durata proiectului este de patru ani, cu obiectivul final de a pregăti nanomedicamentul pentru testare clinică.

Mecanisme de acțiune

Nanozimele exploatează metabolismul accelerat al celulelor canceroase pentru a se acumula preferențial în țesutul tumoral. La activarea prin lumina în infraroșu apropiat, ele pot activa pro-medicamente inactive sau genera specii reactive ale oxigenului care distrug celulele maligne prin mai multe căi simultan - fapt care reduce riscul rezistenței terapeutice.

Implicații clinice

Dacă va fi validată în studii clinice, terapia cu nanozime ar putea reprezenta un complement minimally invaziv la chirurgia cerebrală actuală. Aplicarea intraoperatorie directă la locul tumorii ar elimina limitarea principală a farmacoterapiei sistemice în tumorile cerebrale - imposibilitatea de a traversa bariera hemato-encefalică în cantități terapeutice. Abordarea este potențial aplicabilă și altor tumori cerebrale și medulare.

Concluzii

Nanozimele activate fotonic reprezintă o direcție promițătoare în oncologia cerebrală, combinând precizia spațială a aplicării intraoperatorii cu controlul temporal al activării prin lumină. Proiectul Empa-HOCH Health urmărește să aducă această abordare la stadiul de testare clinică în termen de patru ani, cu speranța că va putea îmbunătăți supraviețuirea și reduce recidivele în una dintre cele mai dificil de tratat tumori maligne.