Il cancro ha diversi modi per sviluppare una vascolarizzazione funzionale nota come neovascolarizzazione tumorale, vasculogenesi, angiogenesi, angiogenesi germinativa e intussucettiva, angiogenesi a pezzetti, mimetismo vascolare, cooptazione dei vasi, shunt vascolare intratumorale, circolazione collaterale, cooptazione dei vasi ed altro.
In generale tutte queste parole stanno ad indicare il fatto che un tumore, per crescere o il cancro, ha bisogno di un’alimentazione col sangue e quindi deve generare dei nuovi vasi, delle nuove vene, arterie, per potersi alimentare ed alimentare la sua crescita.
Tra questi meccanismi è importante notare che la vasculogenesi rappresenta una risposta sistemica dell’ospite, che è diversa da qualsiasi altro modo basato solo su risposte locali in senso stretto.
La vasculogenesi si riferisce alla formazione di vasi sanguigni dal reclutamento di cellule progenitrici endoteliali circolanti, derivate dal midollo osseo.
Ancora più importante la neovascolarizzazione tumorale è stata a lungo considerata un obiettivo importante per la terapia antitumorale, perché la neovascolarizzazione contribuisce in modo significativo ai fallimenti del trattamento o alla resistenza terapeutica che porta a recidive tumorali.
Quindi sono trattamenti che vanno a colpire questa creazione di nuovi vasi ed il fatto che il tumore riesca a costruirne di nuovi e continua ad alimentarsi è quello che porta alle recidive, al fatto che dopo una cura uno abbia una ricaduta.
Sforzi enormi si sono concentrati principalmente sul targeting della segnalazione del fattore di crescita endoteliale vascolare derivato dal tumore e sull’utilizzo di agenti di rottura vascolare.
Tuttavia un ampio corpo di prove supporta la resistenza e la fuga da questi tipi di terapie; parallelamente l’embolizzazione selettiva o la trombosi dei vasi sanguigni tumorali è una strategia alternativa per combattere il cancro.
Quindi si vanno a colpire questi vasi, li si fa smettere di funzionare, si fa intasare e in questo modo il cancro muore di fame essenzialmente.
Storicamente il primo tentativo di indurre la necrosi tumorale ischemica, quindi l’infarto essenzialmente per mancanza di alimentazione, è stato effettuato mediante legatura operativa dell’arteria epatica per il trattamento del cancro al fegato.
Tuttavia si è verificato un rapido sviluppo di una circolazione collaterale per supportare la sopravvivenza di queste cellule tumorali residue; un’ulteriore strategia è stata quella di utilizzare agenti occlusivi vascolari come il gelfoam, una gelatina o sfere di alcool polivinilico, tramite embolizzazione intraarteriale o chemioembolizzazione per il trattamento dei tumori al fegato.
Si sono verificati effetti fuori bersaglio tra cui la sindrome post-embolizzazione, la mortalità e la morbidità correlate alla procedura, come la compromissione della riserva funzionale epatica, l’eccessiva embolizzazione ed embolizzazione non selettiva.
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Praticamente, quindi, questo tipo di trattamenti va a colpire dappertutto nel corpo, quindi va a distruggere anche altre parti invece sono cellule che dovrebbero funzionare.
Inoltre poiché attualmente non esistono agenti occlusivi dei vasi, sicuri ed efficaci, che possano essere somministrati per via sistemica tramite iniezioni endovenose, questa embolizzazione deve essere eseguita per via topica, quindi sul posto, solo per tipi limitati di tumori solidi.
Idealmente l’attivazione della cascata della coagulazione endogena, per indurre selettivamente la trombosi all’interno della microvascolatura tumorale, sarebbe più specifica ed efficace aumentando al contempo la sicurezza clinica.
Quindi dovrebbero essere molto più mirate, dovrebbero colpire localmente, non iniettare cose tutto il corpo che colpiscono dappertutto.
In concomitanza con ciò, l’implicazione dei fattori della coagulazione per indurre l’infarto vascolare tumorale è stata avviata da Huang ed altri, dove la selettività della vascolarizzazione tumorale era basata sul targeting del dominio di superficie cellulare del fattore tissutale umano, quindi un particolare punto del corpo dove ci sono un certo tipo di superfici cellulari e quindi si va a targettizzare, cioè a mirare esattamente quel tipo di punto lì.
Questo è stato fatto mediante un anticorpo bispecifico, quindi non soltanto che colpisce quelle superficie ma tramite un marcatore indotto sperimentalmente sulle cellule endoteliali vascolari tumorali.
Da allora sono state applicate diverse frazioni di targeting vascolare per attività trombotiche selettive sulla neovascolarizzazione tumorale.
Con lo sviluppo e l’avanzamento di nuove tecnologie negli ultimi anni la nanotecnologia si è prontamente integrata nella ricerca e nella pratica oncologica attuale, quindi per nanotecnologia intendiamo qualunque tecnologia che preveda prodotti sostanze, anche meccanismi, di dimensioni nanometriche.
Nano sappiamo che vuol dire un miliardesimo e quindi nanometrico vuol dire un miliardesimo di metro o per esempio un milionesimo di millimetro.
Nuovi nanosistemi emergono continuamente per migliorare le prestazioni delle attuali modalità antitumorali e una combinazione di nanotecnologia con Trombina rappresenta questo tipo di modalità.
La Trombina è un enzima centrale nelle emostasi, che esercita potenti effetti pro-coagulanti ed attiva le piastrine e rappresenta un’interessante classe di candidati come farmaco emostatico topico, essendo stata considerata come una terapia per lungo tempo.
Quindi, cosa fa questa Trombina, scatena la coagulazione del sangue; è utile, ovviamente, la coagulazione del sangue per quando ci si taglia, per quando ci sono delle perdite, ma chiaramente può essere utilizzata, appunto, come emostatico, come un sistema che blocca il flusso del sangue in un punto specifico.
Tuttavia la sua potente attività procoagulante ostacola gravemente le applicazioni sistemiche di questa molecola, a causa di di tossicità sistemiche fuori bersaglio, che sono come un’elevata coagulazione del sangue, sviluppo di ischemia in tessuti ed organi normali e questo pone un rischio elevato per gli organi vitali come cuore e cervello, quando viene somministrata per via sistemica, quindi con una flebo direttamente non sul posto.
Inoltre l’utilità della Trombina soffre tipicamente della rapida degradazione della proteina da parte delle proteasi presenti nella circolazione sanguigna e quindi un’emivita molto breve quindi si riduce alla metà e poi all metà e poi sparisce molto velocemente.
Per sfruttare a pieno l’utilità clinica della Trombina come terapia sicura ed efficiente tramite un’applicazione endovenosa, è necessario lo sviluppo di una tecnologia per controllare specificamente il rilascio di Trombina in regioni bersaglio come la vascolarizzazione tumorale, evitando al contempo la rapida degradazione nella circolazione sanguigna.
L’infarto tumorale indotto dalla Trombina, guidato da DNA nanorobot, è una tecnologia emergente per soddisfare questi requisiti come promettente strategia terapeutica per il trattamento dei tumori.
Questa tecnologia è sviluppata utilizzando una nanostruttura origami di DNA a forma di tubo, per fornire Trombina nei vasi tumorali in modo selettivo, dove la Trombina è posizionata all’interno della cavità del nanorobot, proteggendo la molecola altamente reattiva dall’interferenza della circolazione sanguigna e riducendo al minimo anche le sue tossicità sistemiche.
All’esterno c’è un aptamero di DNA che lega la nucleolina; la nucleolina è una proteina multifunzionale, localizzata principalmente nel nucleolo, ma è altamente espressa (si dice che c’è una sovraespressione di questa proteina) sulla superficie delle cellule tumorali e delle cellule endoteliali angiogeniche della vascolatura tumorale, quindi ce n è molta di più in queste zone.
Tale modello di espressione superficiale della nucleolina sulle cellule endoteliali dei vasi tumorali, viene finemente adottato dal nanorobot per avere una elevata specificità di targeting; quindi il nanorobot, fatto così, va a colpire esattamente quei punti.
Il riconoscimento ed il legame dell’aptamero alla nucleolina, innescano il dispiegamento del robot per esporre la Trombina al sangue, che a sua volta attiva la cascata della coagulazione e quindi la trombosi nel sito tumorale locale, portando all’infarto del tumore ed alla necrosi massiva (quindi il tumore praticamente muore di fame).
Questo produce un effetto molto importante ma non è stato osservato alcun danno rilevabile sui tessuti normali; gli aptameri definiti anche esche o anticorpi chimici, sono brevi oligonucleotidi di DNA o RNA, che forniscono uno specifico legame stretto ai bersagli proteici.
Nel complesso il DNA nanorobot è pronto ad offrire una nuova strategia di trattamento di valore con una maggiore selettività ed efficacia, nonché una ridotta tossicità sistemica fuori bersaglio.
Alla luce dei promettenti effetti antitumorali dimostrati nei modelli sperimentali, il DNA nanorobot sembra avere un grande potenziale per accelerare la sua traduzione clinica.
Purtroppo fino ad oggi alcune importanti potenziali preoccupazioni cliniche, strettamente legate a questo robot, rimangono irrisolte.
Si spera queste preoccupazioni cliniche diano impulso alla ricerca in questo campo e possano accelerarne poi la traduzione nell’applicazione pratica.
I vantaggi sono molti: Il DNA nanorobot ha vantaggi esclusivi rispetto ad altri approcci, che sono comunque efficaci, ma hanno problemi.
Fra i vantaggi vi è che la trombosi è un evento sanguigno acuto, quindi l’infarto tumorale indotto dalla Trombina dimostra una durata di trattamento molto più breve con un’efficacia più drammatica rispetto a molte altre terapie, a causa della rapida induzione di una necrosi massiva delle cellule tumorali e di un rischio ridotto di uno sviluppo di resistenza.
Nonostante una potente efficacia terapeutica ed i vantaggi del DNA nanorobot, sono ancora necessari ulteriori studi per affrontare le preoccupazioni che ci sono su questo tipo di tecnologia, che non è ancora perfetta, per garantire la fluida traduzione clinica di questo tipo di trattamento nel prossimo futuro.
Ricorda che la medicina ufficiale è importante e vanno seguite le indicazioni dei medici abilitati.
Non diciamo che queste cose si vanno a sostituire ad una vita sana, a una dieta equilibrata e al fatto di andare a farsi controllare tutte le volte che serve e assumere tutti i medicinali che ci vengono prescritti.
Questi sono potenziamenti che ci fanno rimanere operativi, lucidi e in grado di goderci la vita.
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