Un termometro con nanoscala crea nuove opportunità terapeutiche
Il progetto PHELLINI è riuscito ad abbinare nanoparticelle con proprietà termometriche e nanoparticelle a base di oro che agiscono come elementi riscaldanti. L'esposizione a luce quasi infrarossa attiva queste particelle, creando zone calde in modo efficiente. Abbinando queste due funzionalità, riscaldamento e termometria, nella stessa struttura, il team del progetto ha creato nuove opportunità per sviluppare terapie fototermiche su nanoscala. «Misurare temperature su nanoscala in sistemi biologici rappresenta di per sé uno strumento interessante», fa notare il Dott. Luis Liz-Marzán, di CIC biomaGUNE, in Spagna, coordinatore del progetto PHELLINI. «I nostri risultati ora possono essere sfruttati sia per studi biologici di base che per sviluppare nuove tecniche terapeutiche, sebbene occorra sottolineare che i nostri nanocompositi sono ancora in una fase iniziale. Il percorso verso l’utilizzo clinico vero e proprio di tecniche nuove è solitamente molto lungo in medicina». Frontiera medica Molte entità biologicamente rilevanti, come le proteine, possono essere manipolate in nanoscala. Questo apre nuove possibilità innovative nel modo in cui diagnostichiamo e trattiamo determinate patologie. «Oggi abbiamo la possibilità di realizzare nanomateriali che possono, ad esempio, circolare nei vasi sanguigni o perfino essere incorporati all’interno di cellule», spiega il Dott. Liz-Marzán. «Questo potrebbe portare a terapie più mirate. Ad esempio, sarà possibile progettare nanoveicoli per trasportare farmaci verso determinate cellule, per poi rilasciarli a tassi controllati. I nanomateriali potrebbero inoltre essere utilizzati in nuove terapie ideate per modificare localmente l'ambiente di cellule malate applicando uno stimolo esterno non invasivo, come un campo magnetico o la luce». La comunità scientifica sta esplorando le possibilità di applicare la nanotecnologia nel campo della medicina, ed è per questo che progetti come PHELLINI sono così importanti. Una sfida comune, fa notare la Dott.ssa Marta Quintanilla, ricercatrice finanziata dal progetto Marie Curie, è il fatto che la ricerca nanomedica si trova alla frontiera di diverse discipline scientifiche – biologia, chimica e fisica – e richiede un approccio e una collaborazione multidisciplinari. «I ricercatori in ogni campo devono essere disposti a imparare e capire le prospettive dell’altro», osserva la ricercatrice. Conoscenze combinate L’obiettivo del progetto PHELLINI era quello di identificare materiali adatti per la terapia fototermica. «Questo comporta l’aumento della temperatura dell’ambiente patologico mediante illuminazione dall’esterno», fa notare la Dott.ssa Quintanilla. «La temperatura target deve essere sufficientemente elevata da uccidere agenti infettivi o cellule tumorali ma senza danneggiare i tessuti sani». Pertanto, una delle maggiori difficoltà è stato trovare un modo per controllare la temperatura in modo da agire solo sulla zona da trattare. Il gruppo responsabile del progetto ha proposto un abbinamento di nanomateriali che potrebbe essere riscaldati registrandone al contempo la temperatura locale a distanza. I ricercatori hanno osservato che determinate lunghezze d'onda (nelle gamme quasi infrarosse, note come finestre biologiche) sono in grado di penetrare i tessuti umani in maggiore profondità rispetto ad altre lunghezze d'onda (come i colori visibili). «Grazie a queste conoscenze, siamo riusciti a sviluppare un materiale termometrico totalmente operativo entro questa gamma di trasparenza», aggiunge il Dott. Liz-Marzán. «Questo nuovo materiale ci ha permesso di misurare in modo attendibile la temperatura del tessuto». I finanziamenti Marie-Curie non solo hanno favorito questa scoperta, ma hanno anche consentito a giovani ricercatori di ampliare la propria esperienza professionale lavorando in vari ambiti. «Queste opportunità sono importanti perché consentono ai ricercatori di creare collegamenti tra vari settori», conclude il Dott. Liz-Marzán.
Parole chiave
PHELLINI, cellule, terapeutico, Marie Curie, temperatura, termometro, fototermico, infrarossi, nanoparticelle
