Con una sonda a fibra ottica nuove strade per la cura del tumore

Una collaborazione di ricerca italo-cinese che ha coinvolto, per il nostro Paese, l’Istituto di Fisica Applicata “Nello Carrara” del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Sesto Fiorentino (Cnr-Ifac), ha portato allo sviluppo di una innovativa sonda teranostica a fibra ottica per il trattamento di tumori solidi direttamente all’interno dell’organismo.

Il risultato, ottenuto in collaborazione con varie strutture della Jinan University di Guangzhou (Cina), è descritto sulla rivista Light: Science & Applications: lo strumento combina una singola fibra ottica ed agenti fototermici in modo innovativo e sinergico, proponendo un nuovo approccio minimamente invasivo e personalizzabile per il trattamento di tali patologie. L'integrazione delle diverse funzionalità è stata realizzata “fissando” sulla superficie conica della fibra ottica un indicatore di pH, un indicatore di temperatura e un agente fototermico con bande di eccitazione non sovrapposte.

“Il carattere innovativo della sonda è dato dal fatto che siamo riusciti integrare in un unico dispositivo fotonico più funzioni sfruttando le diverse lunghezze d’onda della luce”, spiega Francesco Chiavaioli (Cnr-Ifac), coordinatore italiano della ricerca. “In pratica, la sonda è in grado, prima del trattamento, di identificare i bordi del tumore rilevando le variazioni di pH: poi, durante la terapia, l'agente fototermico converte l'energia ottica in calore per distruggere le cellule tumorali e misura contemporaneamente la temperatura per controllare il trattamento; mentre nella fase di post-terapia, ne valuta rapidamente l’efficacia, monitorando in tempo reale l'inversione del pH acido nel microambiente tumorale”.

La sonda consente una terapia fototermica tumorale “closed-loop” in grado di superare gli attuali limiti di profondità di penetrazione della luce e la tossicità sistemica dei nanomateriali, riducendo anche in maniera drastica procedure invasive ripetute, con conseguenti incisioni più ampie, e la mancanza di feedback terapeutico in tempo reale.

“Gli esperimenti condotti su animali confermano l'eccellente efficacia terapeutica dell’approccio proposto e l’elevata biocompatibilità della sonda”, aggiunge il ricercatore.

La ricerca apre nuove prospettive per piattaforme teranostiche multifunzionali basate su fibre ottiche, offrendo notevoli potenzialità sia per la pratica clinica che per l'esplorazione di nuovi meccanismi d'azione.