Il rilascio mirato dei farmaci indotto otticamente
Gli scienziati si sono ampiamente concentrati sull'impiego della luce ultravioletta (UV) per rilasciare dai vettori le molecole legate e trattare i bersagli biologici con sensibilità spaziale e temporale. Ma la luce UV non penetra nei tessuti profondi nel modo necessario per molte applicazioni terapeutiche o diagnostiche (teranostiche). Inoltre essa viene fortemente assorbita causando indesiderata distruzione. Questi due aspetti hanno ostacolato la sua applicabilità in vivo. Gli scienziati finanziati dall'UE che lavorano al progetto TNP-HGNS ("Self-assembled thermo-nanoprobes on hollow gold nanoparticles for theragnostic applications") hanno superato questo importante ostacolo. Hanno sfruttato la radiazione NIR, che come è noto penetra in profondità con minimo assorbimento, e nanostrutture cave in oro e argento come cubi, gabbie e sfere per rilasciare le molecole teranostiche. L'oro e l'argento si accumulano nei tessuti e assorbono intensamente la luce NIR, sono regolabili otticamente e facilmente funzionalizzabili. Si adattano bene alle applicazioni biologiche perché non sono reattivi né tossici. Quando queste nanostrutture metalliche cave assorbono la radiazione NIR, la risultante energia termica rompe i legami chimici nei composti termolabili (che alterano la propria composizione in risposta al calore) incorporati. I ricercatori hanno sviluppato vie per sintetizzare e funzionalizzare nanostrutture termolabili in oro e argento prima con pigmenti come test, e poi con il farmaco anticancro doxorubicina (Dox). Hanno testato la loro capacità di rilasciare la Dox e ridurre la vitalità delle cellule del cancro al seno MCF7 (in vitro). Con irradiazione laser sia pulsata che a onda continua vi era una chiara riduzione della vitalità delle cellule. Con una fonte a onda continua a due Watt sono state uccise circa metà delle cellule. Con una fonte laser pulsata al nanosecondo, con 320 milliWatt (mW) di potenza, è stato ucciso oltre l'80 % delle cellule cancerose. Il rilascio ottico delle molecole in vivo per una teranostica mirata è molto promettente. TNP-HGNS è riuscito a fornire un'innovativa tecnologia di rilascio guidato tramite NIR con effetti dimostrati sulla vitalità delle cellule cancerose in vitro. Lo studio rappresenta una reale svolta, e apre la strada all'ulteriore ricerca per i test finali nelle sperimentazioni cliniche, con una prospettiva pionieristica sugli sviluppi di diagnosi e trattamento di importanti malattie. Tredici pubblicazioni assicurano che i risultati raggiungeranno un'ampia comunità scientifica.
