Il cancro osseo sta per incontrare un nemico… Bifacciale. Un team di ricercatori brasiliani ha sviluppato nanoparticelle magnetiche rivestite di biovetro che eliminano i tumori attraverso ipertermia magnetica e rigenerano contemporaneamente il tessuto osseo.
Il materiale chiave è “semplice” ossido di ferro rivestito da vetro bioattivo: quando viene esposto a un campo magnetico alternato, si scalda abbastanza da uccidere le cellule tumorali. Poi, grazie al rivestimento in biovetro con alto contenuto di calcio forma apatite, il minerale che compone le ossa. Doppia funzione in un’unica procedura minimamente invasiva.
Lo studio, pubblicato su Magnetic Medicine lo scorso settembre, risolve una sfida di lunga data: combinare alta magnetizzazione e forte bioattività nello stesso materiale.
Bruciare il cancro osseo dall’interno
Ângela Andrade e il suo team dell’Universidade Federal de Ouro Preto hanno sintetizzato delle speciali nanoparticelle sotto i 10 nanometri. All’interno un nucleo di ossido di ferro magnetico, fuori un guscio di vetro bioattivo con due diverse composizioni: una ricca di silicio, l’altra di calcio. Immerse in fluido corporeo simulato per 21 giorni, le particelle hanno formato strati progressivi di apatite: esattamente come accade nell’osso naturale quando si ripara.
La formulazione mag-8-BG, quella con più calcio, ha dimostrato la cinetica di mineralizzazione più rapida e la magnetizzazione di saturazione più elevata.
“Alta magnetizzazione del nanocomposito e forte bioattività nello stesso materiale: è stata una sfida di lunga data in questo campo”, spiega Andrade.
Il problema tecnico era semplice da descrivere, difficile da risolvere: I materiali molto magnetici tendono a essere poco biocompatibili. Quelli bioattivi, invece, raramente scaldano abbastanza sotto campo magnetico. Serviva una via di mezzo che non fosse un compromesso debole, ma una somma di vantaggi.
Come funziona l’ipertermia magnetica
Le nanoparticelle vengono somministrate direttamente nella zona del cancro osseo, poi si applica un campo magnetico alternato dall’esterno del corpo.
Le particelle magnetiche iniziano a oscillare rapidamente, convertendo energia magnetica in calore. La temperatura locale sale fino a 42-45 gradi. Le cellule del cancro osseo, già stressate dalla crescita incontrollata, non reggono lo shock termico. Muoiono. Le cellule sane circostanti, invece, restano intatte: le nanoparticelle non le hanno raggiunte, e anche se qualche particella dispersa arriva nei tessuti normali, questi hanno una vascolarizzazione migliore che dissipa il calore.
L’ipertermia magnetica è studiata da anni in Italia presso CNR-IMEM e IIT Genova. Fino ad ora, però, nessuno aveva integrato la capacità termica con quella rigenerativa nello stesso materiale: si distruggeva con un intervento, poi si riparava con un altro intervento. Questo approccio salta un passaggio.
Scheda dello Studio
- Ente di ricerca: Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP), Brasile + Università di Aveiro, Portogallo
- Ricercatori principali: Ângela Leão Andrade et al.
- Anno pubblicazione: 2025
- Rivista: Magnetic Medicine (ScienceDirect)
- Titolo: Magnetic core-shell nanocomposites with bioactive glass coatings for hyperthermia-assisted bone cancer therapy
- TRL: 3-4 – Proof of concept validato in vitro, test biologici in corso
Riparare dopo aver distrutto
Finita la fase termica, come detto, le stesse nanoparticelle avviano la rigenerazione. Il rivestimento in vetro bioattivo rilascia ioni calcio e silicio nel fluido interstiziale. Questi ioni reagiscono con i fosfati presenti naturalmente nel corpo, formando cristalli di carbonato-idrossiapatite: la struttura minerale identica a quella dell’osso.
Il processo si chiama biomineralizzazione, e normalmente richiede settimane. Qui avviene più velocemente grazie all’alto contenuto di calcio nella formulazione mag-8-BG.
Il cancro osseo viene quindi trattato in un solo intervento. Non serve asportare chirurgicamente ampie porzioni di tessuto, poi attendere mesi per innesti ossei o protesi metalliche. Le particelle fanno entrambe le cose: cercano, distruggono, riparano.
Il cancro osseo colpisce circa 110-125 persone all’anno solo in Italia, secondo i dati AIRC. Negli Stati Uniti rappresenta lo 0,2% dei nuovi casi di cancro nel 2025, ma ha un tasso di mortalità del 31,5% entro cinque anni dalla diagnosi.
L’Osteosarcoma, il più comune tra i tumori ossei maligni, colpisce soprattutto adolescenti e giovani adulti. Le terapie attuali prevedono chemioterapia neoadiuvante, chirurgia aggressiva con amputazioni o protesi, poi chemioterapia adiuvante. Pesante, invalidante, spesso insufficiente contro le metastasi.
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Ora servono test in vivo su modelli animali, poi seguiranno i trial clinici, ma intanto il principio è dimostrato.
Il cancro osseo potrebbe avere trovato un nemico che non si limita a colpire: ripara anche il danno che lascia. Di solito costa di più ricostruire che demolire. Qui avremo entrambe le cose, in un colpo solo.
