Nanoemulsioni parenterali come potenziali veicoli di una polichemioterapia innovativa del melanoma metastatico: studi farmacologici

In the period 2008-2016, a significant increase in the number of cancer cases in Italy was recorded (source AIRTUM), with particular emphasis on melanoma cases (+8.8% in men, +7.1% in women). Several studies have identified the underlying causes of the disease, first of all the exposure to UV rays capable of causing gene mutations in melanocytes. Melanoma can be easily treated (by surgical excision) if diagnosed in the early stages. On the contrary, in the more advanced stages (stage III and IV), the treatment is much more complicated, and the prognosis becomes unfavourable, especially when there are metastases to the visceral organs. The current pharmacological therapies for metastatic melanoma that can ensure a better outcome include the use of immunotherapy (anti-PD1 or anti-CTLA4 monoclonal antibodies) and mutant kinase inhibitors (BRAF inhibitors and MEK inhibitors). These innovative treatments are flanked by traditional chemotherapeutic agents (with more adverse effects and nonspecific mechanism of action) and sometimes radiotherapy. The aim of the study was to find a possible treatment for metastatic melanoma using a nanoemulsion, intralipid (IL), normally used for parenteral nutrition, but also able to deliver multiple drugs with different mechanisms of action. In this way it was possible to reduce the dose of individual drugs required for the pharmacological effect and therefore the extent of adverse effects. The results obtained from in vitro and in vivo experiments are promising. In vitro, 4 melanoma lines (2 human and 2 murine) were used. Temozolomide (TMZ), sorafenib (SOR) and ICOS-Fc were used as drugs. TMZ always showed a better efficacy profile when loaded in IL, both in inhibiting viability, proliferation, and migration of tumour cells, while for SOR, data were conflicting because the presence of serum in the culture medium altered its effects. In migration and in vivo studies, ICOS-Fc (which has no effect on cell proliferation) was also added. ICOS is a T-cell co-stimulatory molecule that plays an important role in the development of effector T lymphocytes and in humoral-specific immune responses. The addition of ICOS enhanced the effects of MIX and IL MIX. In vivo studies further demonstrated that IL MIX was able to reduce tumour growth, tumour volume, mitotic index, and angiogenesis more than MIX. The increased secretion of IFN-γ, IL-1β, IL-6 and IL-10 in the tumour tissue demonstrated the effective involvement of the immune system in the antitumor action. Thus, the research highlighted the efficacy of IL for simultaneous delivery of multiple drugs using different mechanisms of action for the treatment of metastatic melanoma.

Nel periodo 2008-2016 è stato registrato un aumento significativo del numero di casi di tumore in Italia (Fonte AIRTUM), con particolare accento sui casi di melanoma (+8.8% negli uomini, +7.1% nelle donne). Diversi studi hanno permesso di identificare le cause alla base della patologia, prima tra tutte l’esposizione ai raggi UV capaci di provocare mutazioni geniche nei melanociti. Il melanoma può essere facilmente trattato (tramite escissione chirurgica) se diagnosticato agli stadi iniziali; diversamente, negli stadi più avanzati (stadio III e IV), il trattamento risulta essere molto più complicato e la prognosi diventa sfavorevole soprattutto quando ci si ritrova in presenza di metastasi agli organi viscerali. Le attuali terapie farmacologiche per il melanoma metastatico in grado di assicurare un esito migliore prevedono l’utilizzo dell’immunoterapia (anticorpi monoclonali anti-PD1 o anti-CTLA4) e inibitori delle chinasi mutanti (BRAF inibitori e MEK inibitori). A tali trattamenti innovativi, vengono affiancati agenti chemioterapici tradizionali (con maggiori effetti avversi e meccanismo di azione aspecifico) e talvolta radioterapia. L’obiettivo dello studio è stato quello di trovare una possibile cura per il melanoma metastatico utilizzando una nanoemulsione, l’intralipid (IL), usata normalmente per la nutrizione parenterale, ma anche in grado di veicolare più farmaci con meccanismi d’azione differenti. In questo modo è stato possibile ridurre la dose dei singoli farmaci richiesta per l’effetto farmacologico e quindi l’entità degli effetti avversi. I risultati ottenuti dagli esperimenti in vitro e in vivo sono promettenti. In vitro, sono state utilizzate 4 linee di melanoma (2 umane e 2 murine); come farmaci sono stati utilizzati la temozolomide (TMZ), il sorafenib (SOR) e ICOSFc. La TMZ ha sempre mostrato un profilo di efficacia migliore se caricato in IL, sia nell’inibire la vitalità, che la proliferazione e la migrazione delle cellule tumorali, mentre per il SOR, i dati sono stati contrastanti perché la presenza di siero nel mezzo di coltura ne ha alterato gli effetti. Nella migrazione e negli studi in vivo è stato aggiunto anche ICOS-Fc (che non ha effetto sulla proliferazione cellulare). ICOS è una molecola co-stimolatoria delle cellule T che svolge un ruolo importante nello sviluppo dei linfociti T effettori e nelle risposte immunitarie umorali specifiche. L’aggiunta di ICOS ha aumentato gli effetti del MIX e di IL MIX. Gli studi in vivo hanno ulteriormente dimostrato che IL MIX è stato in grado di ridurre maggiormente del MIX la crescita del tumore, il suo volume, l’indice mitotico e l’angiogenesi. L’aumentata secrezione di IFN-γ, IL-1β, IL-6 e IL-10 nel tessuto tumorale ha dimostrato l’effettivo coinvolgimento del sistema immunitario nell’azione antitumorale. La ricerca ha così evidenziato l’efficacia di IL per il rilascio contemporaneo di più farmaci che utilizzano diversi meccanismi d’azione per il trattamento del melanoma metastatico.