Uno tsunami di luce contro il cancro

Lo studio

Uno tsunami di luce contro il cancro

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Campione tridimensionale di tumore al pancreas illuminato tramite luce laser verde. Si può notare uno spot luminoso di intensità estrema (tsunami ottico) che permette il trasporto di energia attraverso l’intricata struttura di cellule tumorali
di redazione

All’interno di strutture cellulari tumorali possono formarsi “tsunami ottici”, onde luminose di intensità estrema note in molti sistemi complessi, che possono essere sfruttate per trasmettere luce laser intensa e concentrata attraverso campioni tumorali tridimensionali di tumore del pancreas.

A scoprirlo è stato un gruppo di ricerca di fisici e biotecnologi, guidato da Davide Pierangeli per l’Istituto dei sistemi complesso del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Isc), Claudio Conti per la Sapienza Università di Roma, e Massimiliano Papi per l’Università Cattolica del Sacro Cuore e la Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli. Lo studio è pubblicato su Nature Communications con il titolo Extreme transport of light in spheroids of tumor cells.

La luce laser ha grandi potenzialità per lo studio e il trattamento dei tumori. Fasci laser in grado di penetrare in profondità in regioni tumorali sarebbero di importanza vitale per la fototerapia, un insieme di tecniche biomediche che utilizzano luce visibile e infrarossa per trattare cellule cancerose o per attivare farmaci e processi biochimici. Tuttavia, la maggior parte dei tessuti biologici è otticamente opaca e assorbe la radiazione incidente. E questo è il principale ostacolo ai trattamenti fototerapici.

«Studiando la propagazione laser attraverso sferoidi tumorali - spiega Pierangeli - ci siamo accorti che all’interno di un mare di debole luce trasmessa c’erano dei modi ottici di intensità estrema. Queste onde estreme rappresentano una sorgente super-intensa di luce laser di dimensioni micrometriche all’interno della struttura tumorale. Possono essere utilizzate per attivare e manipolare sostanze biochimiche».

Lo studio, aggiunge Conti, «mostra come le onde estreme, che fino a oggi erano rimaste inosservate in strutture biologiche, siano in grado di trasportare spontaneamente energia attraverso i tessuti e possano essere sfruttate per nuove applicazioni biomediche».