L’invenzione consiste in un complesso bio-molecolare formato da cellule dotate di forte tropismo tumorale (ECFCs), contenenti nanoparticelle d’oro (AuNPs) in grado di emanare energia termica efficace per la cauterizzazione di melanomi.
Stato del brevetto
DEPOSITATO
Numero di priorità
102016000045932
Data di priorità
04/05/2016
Licenza
INTERNAZIONALE
Mercato
Secondo recenti rapporti, i tumori sono una patologia in crescita, con oltre 18 milioni di casi in tutto il mondo. Si stima che possa verificarsi un aumento del 60% entro il 2040.
Poiché l’invenzione brevettata consente un approccio teranostico del melanoma (oltre ad altri tumori solidi), questo tumore da solo rappresenta 160.000 nuovi casi / anno ed è probabilmente il cancro della pelle di gran lunga più fatale.
L’invenzione brevettata è protetta in tutto il mondo, con una grande famiglia che comprende UE, Stati Uniti, Messico, Cina e Giappone.
Problema
Negli ultimi anni sono state sviluppate nuove terapie nella cura del cancro per ridurre e superare gli effetti collaterali tossici della chemioterapia e della radioterapia “classica”. Con l’avvento di terapie mirate e immunomodulanti sono emerse prospettive incoraggianti, che hanno portato a una risposta clinica prolungata. Tuttavia, la maggior parte dei pazienti è intrinsecamente resistente o acquisisce rapidamente resistenza a questi trattamenti antitumorali, pertanto è necessario prendere in considerazione terapie alternative. L’innovazione tecnologica proposta si basa sulla combinazione della nanomedicina con la terapia cellulare. In particolare, è stato suggerito l’uso di nanoparticelle d’oro (AuNP) nel trattamento del cancro, a causa della loro capacità di assorbire la luce nella finestra del vicino infrarosso (NIR), convogliando così il riscaldamento localizzato e la successiva “termoablazione” dei tessuti bersaglio all’irradiazione con sorgenti che emettono a lunghezze d’onda intorno agli 800 nm, che definisce la cosiddetta “finestra terapeutica” per la migliore penetrazione nei tessuti. Inoltre, gli AuNP non sono tossici per cellule e tessuti. Sfortunatamente, esistono ancora molti ostacoli per l’uso delle NP nella terapia del cancro. Anche dopo un targeting attivo con molecole che legano il tumore, la maggior parte delle NP somministrate finisce in organi e tessuti sani, limitando così l’efficacia del trattamento. Gli inventori propongono di migliorare il rilascio di AuNP nei tumori utilizzando un sottotipo di endotelio cellule progenitrici (EPC), denominate “cellule che formano colonie endoteliali” (ECFC) isolate dal cordone ombelicale umano, con capacità di homing tumorale naturale come portatori di AuNP. Nel frattempo, il contrasto ottico fornito dagli AuNP offre l’opportunità per la loro visualizzazione non invasiva e quindi per il loro utilizzo nella diagnosi. In particolare, l’homing in vivo e la distribuzione di AuNP-ECFC possono essere monitorati utilizzando l’imaging fotoacustico (PAI), che è un’evoluzione dell’imaging a ultrasuoni che codifica le informazioni ottiche. Di conseguenza, una volta localizzati nella massa tumorale gli AuNP-ECFC hanno una doppia valenza diagnostica e terapeutica (approccio teranostico).
Limiti attuali tecnologie / Soluzioni
Le attuali terapie antitumorali, come riassunto sopra, possono portare ad effetti collaterali tossici (chemioterapia e radioterapia convenzionali) o fenomeni di resistenza del paziente (terapie immunomodulanti).
In particolare, alcuni tipi di cellule staminali e immunitarie, che hanno una capacità innata di colpire e infiltrarsi nei tumori, possono essere utilizzati come vettori per fornire diversi tipi di nanoparticelle a scopi diagnostici e di terapia per tramite della termoablazione. Le cellule più utilizzate negli studi preclinici sono:
Tuttavia, i nostri dati (articolo scientifico in preparazione e in corso di pubblicazione) dimostrano che gli ECFC mostrano una maggiore capacità di carico di AuNP e quindi proprietà termotrasduttive maggiori rispetto alle cellule sopra riportate.
Killer Application
La Killer application del brevetto in questione è rappresentato dalla diagnosi e trattamento del Melanoma, i cui studi sono già giunti a un livello decisamente avanzato.
Tecnologia e nostra soluzione
I punti di forza unici di questa nuova tecnologia sono numerosi:
1.La più grande fonte di EPC è rappresentata dal sangue del cordone ombelicale (CB), che offre disponibilità immediata di cellule con più di 450.000 unità non correlate, conservate in tutto il mondo e disponibili per un potenziale uso clinico. Ad ogni modo, gli EPC derivati da CB sono relativamente tolleranti e il sottotipo ECFC mostra un elevato potenziale di proliferazione.
2.Gli ECFC mostrano una naturale capacità di homing del tumore, aumentando così la consegna e l’accumulo di NP nei tumori. Il reclutamento tumorale di AuNP-ECFC è dovuto principalmente al gradiente chemiotattico di SDF-1 rilasciato nel microambiente tumorale. Infatti gli ECFC esprimono una grande quantità di CXCR4, il recettore specifico per la chemochina SDF-1, sulla loro superficie. I tessuti normali producono poco o nessun SDF1 e questo costituisce un forte razionale per giustificare il passaggio “temporaneo” di ECFC negli organi normali, seguito da una completa clearance entro pochi giorni. Al contrario, abbiamo dimostrato la permanenza di AuNP-ECFC all’interno delle masse tumorali una settimana dopo la somministrazione.
3.Gli ECFC mostrano una maggiore capacità di carico AuNP rispetto ad altre cellule di supporto (articolo scientifico in corso in preparazione e di prossima pubblicazione)
4.Gli AuNPECFC non sono tossici per cellule e tessuti, come dimostrato dall’assenza di danni istologici come fibrosi e infiammazione dei tessuti in tutti gli organi inclusi fegato, milza, reni e polmoni una settimana dopo l’iniezione, insieme al comportamento sano degli animali da cavia.
5.Gli ECFC caricati con AuNP sono in grado di generare segnali fotoacustici più elevati rispetto ai soli AuNP (articolo scientifico in corso in preparazione e di prossima pubblicazione)
6.In fase clinica, l’utilizzo di EPC autologhi rappresenta un’efficace “terapia personalizzata” antitumorale senza rischio di rigetto.
Per riassumere questi vantaggi, la tecnologia può rappresentare un approccio totalmente nuovo alla diagnosi e alla terapia del melanoma e di altri tumori solidi, caratterizzato da un approccio tempestivo, economico, personalizzato ea basso rischio.
Vantaggi
Come già illustrato in precedenza, la tecnologia brevettata non porta ad alcuna reazione avversa, né sotto forma di effetti collaterali tossici, né fenomeni di resistenza, aumentando l’accuratezza del trattamento e un rapido feedback sulla sua efficacia (approccio teranostico).
Roadmap
I prossimi passi sono:
1.L’ulteriore finanziamento dei test di tossicità preliminari ai trial clinici; unitamente a
2.La concessione dell’intera famiglia brevettuale o l’ideazione di idonea exit strategy dell’Università che possa rendere più facile il processo di finanziamento
Il team scientifico inventore è convintamente disponibile ad offrire qualunque supporto scientifico si rendda necessario per l’attuazione di questa iniziativa e ad approfondire gli studi su queste ed altre tecnologie similari.
TRL
Il team
