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Harnessing Targeted Nanotheranostics to Reprogram Activated Leukocytes in Inflammatory Bowel Disease

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Una terapia innovativa per la MII bersaglia le cellule immunitarie «fuori controllo»

Un cambiamento nella conformazione delle proteine di superficie dei leucociti responsabili dell’infiammazione intestinale ha fornito ai ricercatori un modo per bersagliare queste cellule con terapie a nanoparticelle lipidiche.

Salute

La malattia infiammatoria intestinale (MII) è una patologia debilitante nella quale il sistema immunitario attacca l’intestino. La MII colpisce 3 milioni di persone in Europa, per un costo sanitario diretto pari a oltre 5,6 miliardi di euro. Il progetto LeukoTheranostics, finanziato dall’UE, ha ideato la prova di concetto di un trattamento per la MII drogando nanoparticelle lipidiche con proteine straordinariamente specifiche, che bersagliano solo le cellule immunitarie che causano attivamente l’infiammazione. «Tale approccio permette di mettere a punto un trattamento mirato, con effetti avversi molto minori, e offre la possibilità di tenere monitorata la malattia, manipolando allo stesso tempo le cellule specifiche del sistema immunitario», afferma Dan Peer, ricercatore del progetto e direttore del Laboratorio di nanomedicina di precisione presso l’Università di Tel Aviv.

Azione preventiva

Nelle fasi di riacutizzazione della MII, i leucociti di tutto il corpo convergono nell’intestino, rilasciando citochine e provocando un’infiammazione locale. «Le loro proteine di superficie subiscono un cambiamento strutturale notevole, passando da una conformazione passiva a una attiva», spiega Peer. Lavorando sui topi, il gruppo di ricerca ha dimostrato che queste cellule attivate, che rappresentano un sesto della popolazione totale, possono essere bersagliate modificando la conformazione della proteina integrina a4b7, consentendo di offrire un livello di specificità mai raggiunto prima. Quando le nanoparticelle lipidiche raggiungono i leucociti possono somministrare un trattamento terapeutico come la terapia genica a mRNA, che disattiva l’azione di homing dei leucociti e interrompe il rilascio di citochine. Questo processo mitiga quindi la risposta immunitaria disfunzionale. Grazie alla specificità di tale sistema, i leucociti non coinvolti nell’infiammazione non vengono influenzati dal trattamento, riducendo dunque la dose necessaria ed eventuali effetti collaterali.

Tracciamento della malattia

Il progetto LeukoTheranostics ha inoltre dimostrato che fissando un radionuclide alla superficie della nanoparticella lipidica è possibile tenere monitorato il progresso della malattia grazie a uno scanner PET/TC in miniatura. Questa procedura non solo ha reso direttamente visibile la risposta immunitaria, mostrando il punto di raccolta dei leucociti attivati, ma ha anche permesso ai ricercatori di osservare in tempo reale la somministrazione del trattamento. Se tradotti nella prassi clinica, tali risultati permetterebbero ai medici di fare meno affidamento su strumenti diagnostici invasivi, come la colonscopia, una procedura disagevole per il paziente nonché dispendiosa in termini di tempo e denaro. Il laboratorio di Peer aveva precedentemente dimostrato che le nanoparticelle lipidiche possono essere usate per somministrare terapie geniche a mRNA, una tecnica oggi utilizzata dalle aziende farmaceutiche per produrre i vaccini contro la COVID-19. Il lavoro al progetto LeukoTheranostics è stato sostenuto dal Consiglio europeo della ricerca. «Le sovvenzioni del CER sono una risorsa molto importante, perché questa ricerca è estremamente costosa», osserva. «Il sistema che utilizziamo, sia per sintetizzare i lipidi che per generare gli anticorpi, è sofisticato e richiede una serie di competenze dal costo elevato». Peer afferma che i finanziamenti hanno permesso di assumere personale qualificato e acquistare apparecchiature di immaginografia come lo scanner PET/TC, un macchinario mai utilizzato prima nell’Università di Tel Aviv. Peer e il suo team intendono ora portare il trattamento a nanoparticelle contro la MII fino alla fase di sperimentazione clinica e il ricercatore afferma che tale sistema potrebbe essere impiegato anche per trattare altre patologie, come il cancro: «Tutti i metodi che abbiamo utilizzato per il monitoraggio dello stato immunitario mostrano che questo sistema di trattamento sembra essere efficace».

Parole chiave

LeukoTheranostics, infiammatoria intestinale, malattia, MII, conformazionale, cambiamento, proteina, specifica, nanoparticella lipidica

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