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Design and development of advanced NAnomedicines to overcome Biological BArriers and to treat severe diseases

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Nanoveicoli trasportano farmaci attraverso le barriere biologiche verso il sito bersaglio

Molti farmaci tradizionali non riescono ad attraversare in modo efficace le barriere epiteliali e cellulari, il che riduce la loro efficacia e richiede la somministrazione di dosaggi elevati. Alcuni scienziati europei hanno inventato nuovi nanovettori che promettono il rilascio del farmaco a livello del sito bersaglio.

Salute

La nanomedicina è un settore in rapida espansione che offre l’opportunità di migliorare significativamente l’efficacia del trattamento e la diagnosi di malattie potenzialmente letali. Essendo molti i bersagli terapeutici protetti da barriere biologiche, riuscire a raggiungerli con farmaci convenzionali o sonde diagnostiche risulta spesso difficile. Formazione della prossima generazione di ricercatori in nanomedicina Per affrontare il problema e agevolare il trasporto dei farmaci verso organi o cellule specifici, il progetto NABBA, finanziato dall’UE, si è proposto di sviluppare nanoparticelle. «Sebbene i nanovettori non siano un concetto nuovo, NABBA si è impegnata a migliorare il caricamento, la selettività e il rilascio del farmaco nel tessuto bersaglio», spiega il prof. Francesco Nicotra, coordinatore del progetto. L’obiettivo era quello di sviluppare nanoparticelle innovative in grado di attraversare varie barriere biologiche, tra cui la barriera emato-encefalica, e quindi portare il farmaco nel sito patologico. Con il supporto del programma Marie Curie, NABBA ha creato una rete per la formazione di ricercatori nella fase iniziale (ESR, Early-Stage Researchers) nel settore multidisciplinare della nanobiotecnologia. Attraverso un consorzio di esperti accademici e partner industriali nel settore, ΝΑΒΒΑ ha offerto agli ESR l’opportunità di formarsi su varie tecnologie e piattaforme di produzione industriale. Nanoparticelle innovative per il rilascio di farmaci Gli ESR NABBA hanno utilizzato diversi materiali e approcci per sintetizzare chimicamente nuove nanoparticelle multifunzionali. La chimica avanzata ha facilitato nuove strategie sintetiche per l’assemblaggio o la funzionalizzazione delle nanoparticelle. La funzionalizzazione con biomolecole specifiche consente alle nanoparticelle di legarsi a siti specifici e raggiungere il microambiente interessato da diverse patologie. A seguito di un’ampia caratterizzazione, gli scienziati hanno valutato l’efficacia del caricamento, dell’indirizzamento e del rilascio di farmaci o di sonde diagnostiche, nonché la loro farmacocinetica in vivo. Particolare enfasi è stata data ai meccanismi molecolari che regolano le barriere biologiche al fine di trovare modi per superarle ed effettuare la somministrazione controllata dei farmaci. Il legame covalente del farmaco al componente polimerico della nanoparticella ha aumentato significativamente l’efficienza di caricamento del farmaco e allo stesso tempo ha permesso il rilascio selettivo del farmaco a livello del sito patologico. Per quanto riguarda l’indirizzamento verso le cellule tumorali, un’idea è quella di sfruttare il pH più basso dei tumori per il rilascio dei farmaci. Un approccio alternativo utilizza l’irradiazione con ultrasuoni a livello del sito patologico per degradare le nanoparticelle e rilasciare il farmaco. Per attraversare la barriera emato-encefalica intrinsecamente impermeabile, i ricercatori hanno sfruttato il meccanismo naturale di trasporto utilizzando uno specifico recettore di membrana. La coniugazione di un ligando del recettore LDL sulla superficie delle nanoparticelle ha portato a un aumento significativo del trasporto del farmaco nel cervello. Quando utilizzate in un modello sperimentale di morbo di Alzheimer, queste nanoparticelle riducevano le placche amiloidi responsabili della condizione e ripristinavano la memoria in questo modello murino. Secondo il prof. Nicotra, «si tratta di uno dei risultati più significativi del progetto, e il farmaco è attualmente in fase di sviluppo da parte della nostra società spin-off». Nel complesso, NABBA ha aperto con successo la strada a nuove terapie più efficaci. I farmaci a base di nanoparticelle non solo raggiungono l’obiettivo in modo più efficace, ma richiedono dosi più basse e quindi causano meno effetti collaterali. Considerato che prodotti farmaceutici biologici, quali le proteine ricombinanti, gli anticorpi e i prodotti di terapia genica si trovano ad affrontare la sfida del superamento delle barriere, le nanoparticelle saranno sempre più utilizzate come veicoli di distribuzione per questi medicinali emergenti.

Parole chiave

NABBA, farmaco, nanoparticella, ricercatori in fase iniziale (ESR), sito patologico, distribuzione dei farmaci, barriera emato-encefalica, morbo di Alzheimer

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