Applicazioni della nanotecnologia per il trattamento, la diagnosi e la teranostica del melanoma

Melanoma is the most aggressive type of skin cancer and has very high rates of mortality. An early stage melanoma can be surgically removed, with a survival rate of 99%. However, metastasized melanoma is difficult to cure. The 5-year survival rates for patients with metastasized melanoma are still below 20%. Metastasized melanoma is currently treated by chemotherapy,immunotherapy and radiotherapy. After decades of basic research into the signal transduction pathways that promote cancer cell survival, chemoresistance, growth, and crosstalk with the immune system, targeted therapies have now been developed that offer improved survival for patients with metastatic melanoma. Some of the most promising therapies that have been developed include ipilimumab, an anti-cytotoxic T lymphocyte antigen 4 antibody that enhances T-cell activity in the tumour, and selective BRAF inhibitors, such as vemurafenib that blocks tumour cell proliferation in patients with activating BRAF mutations. However, the outcome of most of the conventional therapies, included targed therapies, that offer substantial hope for patients, is far from optimistic, also because they are not without their drawbacks.To increase treatment efficacy, early diagnosis, more potent pharmacological agents, and more effective delivery systems are urgently needed. Nanotechnology has been extensively studied for melanoma treatment and diagnosis, to decrease drug resistance, the eventual relapse, increase therapeutic efficacy, and reduce side effects. In this work, it will be summarize the recent progress on the development of various nanoparticles for melanoma treatment and diagnosis. Several common nanoparticles, including liposome, polymersomes, dendrimers, carbon-based nanoparticles, and human albumin, have been used to deliver chemotherapeutic agents, and small interfering ribonucleic acids (siRNAs) against signaling molecules have also been tested for the treatment of melanoma. Indeed, several nanoparticle-delivered drugs have been approved by the US Food and Drug Administration and are currently in clinical trials. The application of nanoparticles could produce side effects, which will need to be reduced so that nanoparticle-delivered drugs can be safely applied in the clinical setting.

Il melanoma è il tipo più aggressivo di cancro della pelle e ha tassi di mortalità molto alti. Un melanoma allo stadio precoce può essere rimosso chirurgicamente, con una previsione di sopravvivenza del 99%. Tuttavia, un melanoma metastatizzato è storicamente molto difficile da curare. Le probabilità di sopravvivenza a 5 anni per i pazienti con melanoma metastatizzato sono ancora al di sotto del 20%. Tale tipo di melanoma è attualmente trattato con terapie convenzionali, quali chemioterapia, immunoterapia e radioterapia. Dopo decenni di ricerca di base nelle vie di trasduzione del segnale che favoriscono la sopravvivenza delle cellule tumorali, la farmaco-resistenza, la crescita e l'interazione del sistema immunitario, attualmente sono state sviluppate terapie mirate che offrono un'aumentata sopravvivenza dei pazienti affetti da melanoma metastatico. Alcune delle terapie più promettenti sviluppate includono Ipilimumab, un anticorpo anti-CTLA4, che potenzia l'attività delle cellule T nel tumore, e gli inibitori selettivi di BRAF, come Vemurafenib, il quale blocca la proliferazione delle cellule tumorali nei pazienti con mutazioni attivanti BRAF. Tuttavia, il risultato della maggior parte delle terapie convenzionali, comprese quelle mirate, che offrono una speranza significativa per i pazienti, è tutt'altro che ottimistico, anche per il fatto che queste non sono prive di inconvenienti. Per aumentare l'efficacia del trattamento, sono urgentemente necessari diagnosi precoci, agenti farmacologici più potenti e sistemi di rilascio più efficaci. La nanotecnologia è stata ampiamente studiata per il trattamento e la diagnosi del melanoma, al fine di diminuire la farmaco-resistenza, le eventuali recidive, aumentare l'efficacia terapeutica e ridurre gli effetti collaterali. In questa tesi verrà riassunto il recente progresso sullo sviluppo di varie nanoparticelle per il trattamento e la diagnosi del melanoma. Diverse comuni nanoparticelle, compresi liposomi, polimerosomi, dendrimeri, nanoparticelle a base di carbonio e albumina umana, sono state utilizzate per somministrare agenti chemioterapici, e sono stati testati anche RNA interferenti brevi (siRNA) contro mediatori chimici per il trattamento del melanoma. Infatti, sono stati approvati dalla US FDA diversi farmaci somministrati attraverso nanoparticelle, che sono attualmente oggetto di sperimentazioni cliniche. L'applicazione delle nanoparticelle, però, potrebbe produrre effetti collaterali, che sarà necessario siano ridotti, così che i farmaci somministrati possano essere applicati in modo sicuro in ambito clinico.