Studio in vitro di biocompatibilità per la valutazione di un sistema di targeting di nanoparticelle d'oro in linee cellulari tumorali

Il principale protagonista è la nanoparticella, un composto biomeccanico dotato di particolari ed uniche proprietà ottiche, magnetiche ed elettriche che possono essere modulate controllando la composizione, la dimensione, la forma e la struttura che ne consente un loro utilizzo ¿on-demand¿. Queste vengono utilizzate in imaging, nella terapia fototermica mirata, come veicoli coniugati a particolari biomolecole che le rendono capaci di agire selettivamente sulle singole cellule tumorali potendo inoculare direttamente all'interno della cellula principi attivi, geni, radiomarcatori ed immunogeni. Tali funzioni possono esplicarsi simultanamente sovvertendo il consueto approccio medico creandone uno nuovo ¿all-in-one¿ (definito teragnostica). L'obiettivo di questo studio preliminare è di valutare l'effetto citotossico ed il meccanismo d'azione di due soluzioni di nanotubi d'oro costituiti da polimeri rispettivamente coniugati o non coniugati con acido folico (GNR-PNP) senza essere complessati con principi attivi su due linee cellulari A549 e MCF-7. Sono stati utilizzati diversi reagenti per la coltivazione e subcoltivazione delle due linee al fine di ottenere una popolazione cellulare sufficiente ad effettuare i saggi di vitalità cellulare e le prove di uptake cellulare. Nel saggio di vitalità cellulare con bromuro di 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio (MTT), sono stati impiegati 2 piastre a 96 pozzetti per ciascuna linea (una per la soluzione di GNR-PNP non coniugato e l'altra per la soluzione coniugata), ognuno riempito con 100 μl di sospensione cellulare con una concentrazione di 5000 cellule per μl, successivamente sono stati inoculati in ogni piastra concentrazioni scalari di soluzione nanoparticellare (100, 50, 10 ed 1 μl). Dopo incubazione di 48 ore, le piastre sono state trattate con il MTT e nuovamente messe ad incubare per 4 ore. Infine le piastre sono state lette allo spettrofotometro con una lunghezza d'onda pari a 570 nm. Per le prove di uptake è stato riprodotto ciò che è stato fatto per i saggi di vitalità cellulare ma sono stati utilizzati piastre a 12 pozzetti, dopo incubazione di 48 ore, il contenuto di ciascun pozzetto è stato depositato in provetta eppendorf e spedito ad un centro di referenza. Nella linea A549 non esprimente recettori per i folati, si è ottenuto un incremento della popolazione cellulare proporzionalmente alla concentrazione particellare inoculata, risultato più marcato nelle cellule di A549 trattate con la soluzione coniugata con acido folico. Nella linea MCF-7 si è ottenuto un incremento della mortalità cellulare proporzionale alla concentrazione nanoparticellare inoculata, meno accentuato in quelle sottoposte alla soluzione GNR-PNP coniugata con acido folico, alla concentrazione di 100 μM si è ottenuto un incremento della popolazione cellulare rispetto al controllo. Nel confronto interlinea, globalmente la popolazione di A549 risulta più numerosa rispetto alla MCF-7. I risultati delle prove di uptake non sono pubblicati in questo studio. Dai dati raccolti è possibile asserire che esistono dei fattori estrinseci (tipo cellulare, metodologia di coltivazione) ed intrinseci che condizionano la nanoparticella nell'interazione con la cellula target. Questo lavoro rappresenta la dimostrazione di come la scienza medica si stia muovendo verso un approccio personalizzabile nella lotta contro il cancro.