PhageKiss: piattaforma modulare di vettori fagici per terapia sonodinamica

La tecnologia è una piattaforma di vettori fagici capace di mediare l’ablazione selettiva di cellule tumorali o di batteri patogeni in applicazioni di terapia sonodinamica. Il vettore fagico, di per se innocuo per le cellule dell’ospite, è decorato sulla superficie con centinaia di molecole che solo in seguito ad esposizione a ultrasuoni producono specie reattive dell’ossigeno, citotossiche per la cellula bersaglio. Lo stesso vettore può poi essere facilmente ingegnerizzato per esporre diversi ligandi cellula-specifici, per bersagliare in principio qualsiasi tipo di cellula/patogeno.

La terapia sonodinamica (SDT) è un approccio terapeutico innovativo che prevede una combinazione di ultrasuoni e agenti chimici specializzati noti come sonosensibilizzatori. L’attivazione del sensibilizzatore da parte degli ultrasuoni genera specie reattive dell’ossigeno (ROS) responsabili della citotossicità. Gli ultrasuoni, potendo penetrare più in profondità nei tessuti rispetto all’irradiazione luminosa, permettono il trattamento anche in regioni profonde del corpo. A titolo di esempio, l’ultrasuono può essere focalizzato in una regione di un tumore per attivare un sonosensibilizzatore, offrendo così la possibilità di colpire i tumori solidi in maniera mirata.

Uno dei limiti fortemente avvertiti con la SDT è però legato alle alte potenze di ultrasuoni da impiegare per ottenere un’attivazione dei sensibilizzatori tale da risultare efficace. Di contro, un eccesso di potenza dell’ultrasuono danneggia anche i tessuti sani. Inoltre i sensibilizzatori devono essere indirizzati selettivamente alle cellule bersaglio per non danneggiare le cellule sane circostanti. Una soluzione (vettore) che permettesse di associare basse potenze ultrasoniche a un indirizzamento specifico di un numero sufficiente di sensibilizzatori avrebbe quindi un impatto dirompente nel campo della SDT, con una corte veramente ampia di applicazioni e pazienti che beneficerebbero dei vantaggi offerti dalla soluzione.

Le applicazioni della tecnologia sono molteplici e si prestano ad approcci di medicina personalizzata. Al momento l’idea di sviluppo prevede di focalizzare su terapie antitumorali per neoplasie HER2-positive, EGFR-positive e GD-2 positive resistenti a chemioterapici e trattamenti immunologici; in particolare per il trattamento di tumore al seno (Her2-positivo), tumore ovarico (EGFR-positivo, oltre 150.000 decessi ogni anno nei paesi industrializzati), sarcoma epiteliode (EGFR-positivo) e neuroblastoma infantile (GD-2 positivo).

La soluzione fa vantaggiosamente uso di un’intensiva coniugazione del fago M13, poiché il capside virale è molto più grande e ordinato rispetto alla superficie degli anticorpi solitamente utilizzati per l’indirizzamento in SDT, e può essere decorato con un numero più elevato di sensibilizzatori rispetto ad altri vettori terapeutici. L’efficienza della SDT è così aumentata di almeno due ordini di grandezza rispetto all’uso dello stesso sensibilizzatore non coniugato al fago. Lo schema di progettazione del vettore presenta quindi il vantaggio di aumentare il numero di sensibilizzatori veicolati per singolo evento di legame, rendendo l’applicazione adatta all’impiego di comuni ecografi o sonicatori fisioterapici, già disponibili in clinica.