L’infiammazione è necessaria per le risposte protettive contro gli agenti patogeni ed è quindi essenziale per la sopravvivenza, ma un’infiammazione prolungata può portare a malattie come l’aterosclerosi e il cancro. Esistono diversi trattamenti, ma la loro azione spesso non è molto mirata, sono necessarie dosi elevate e gli effetti collaterali deleteri sono frequenti.
Una squadra del Università di Ginevra (UNIGE) e il Ludwig Maximilians Universität München (LMU) è riuscita a sviluppare una nanoparticella completamente biodegradabile in grado di rendere un farmaco antinfiammatorio molto più efficace e meno tossico. La nanoparticella può trasportare il farmaco direttamente nei macrofagi, garantendone l’efficacia.
Grazie a una metodologia di screening in vitro, gli scienziati di questo studio hanno eliminato la necessità di effettuare test sugli animali. Lo studio potrebbe potenzialmente portare a un trattamento antinfiammatorio potente e mirato.
La nuova molecola chiamata Necrosulfonamide (NSA) inibisce il rilascio di numerosi importanti mediatori proinfiammatori. Agisce quindi come un promettente progresso per ridurne alcuni tipi di infiammazione. Tuttavia, essendo estremamente idrofobico, viaggia difficilmente nel flusso sanguigno e potrebbe colpire molti tipi di cellule, innescando effetti potenzialmente tossici.
Gaby Palmer, professore presso il Dipartimento di Medicina e il Centro di Ginevra per la ricerca sull'infiammazione presso la Facoltà di Medicina dell'UNIGE, ha affermato: “Ecco perché questa molecola non è ancora disponibile come farmaco. L’uso di una nanoparticella come nave di trasporto eviterebbe queste carenze consegnando il farmaco direttamente nei macrofagi per combattere l’iperattivazione infiammatoria nel punto in cui inizia”.
I criteri principali utilizzati dagli scienziati durante i test su varie nanoparticelle porose includono una diminuzione della tossicità e dei requisiti di dosaggio, nonché la capacità di rilasciare il farmaco solo dopo che la nanoparticella è entrata nel nucleo dei macrofagi.
Carole Bourquin, professoressa presso le Facoltà di Scienze dell'UNIGE, che ha codiretto questo lavoro all'UNIGE, ha detto: “Abbiamo utilizzato una tecnologia di screening in vitro che abbiamo sviluppato alcuni anni fa su cellule umane e di topo. Ciò fa risparmiare tempo e riduce notevolmente la necessità di utilizzare modelli animali. Pertanto, solo le particelle più promettenti verranno testate sui topi, il che è un prerequisito per gli studi clinici sugli esseri umani”.
Bart Boersma, uno studente di dottorato nel laboratorio di Carole Bourquin e primo autore di questo studio, ha detto: “Sono state esaminate tre nanoparticelle molto diverse e caratterizzate da elevata porosità: una nanoparticella a base di ciclodestrina, una sostanza comunemente utilizzata nei cosmetici o negli alimenti industriali, una nanoparticella porosa di fosfato di magnesio e infine una nanoparticella porosa di silice. Il primo è stato meno soddisfacente in termini di comportamento di assorbimento cellulare, mentre il secondo si è rivelato controproducente: ha innescato il rilascio di mediatori pro-infiammatori, stimolando la reazione infiammatoria invece di combatterla”.
“La nanoparticella di silice porosa, invece, soddisfaceva tutti i criteri: era completamente biodegradabile, della dimensione giusta per essere inghiottita macrofagi, ed è stato in grado di assorbire il farmaco nei suoi numerosi pori senza rilasciarlo troppo presto. L’effetto antinfiammatorio è stato notevole.”
Gli scienziati hanno poi replicato i loro test rivestendo le nanoparticelle con uno strato lipidico aggiuntivo, ma senza alcun beneficio maggiore rispetto alle sole nanoparticelle di silice.
Carol Bourquin disse, «Altre nanospugne di silice sviluppate dal team svizzero-tedesco avevano già dimostrato la loro efficacia nel trasporto di farmaci antitumorali. Portano un farmaco molto diverso che inibisce il sistema immunitario. "
“La silice mesoporosa si sta rivelando sempre più come una nanoparticella d’elezione in campo farmaceutico, poiché è molto efficace, stabile e non tossica. Tuttavia, ogni farmaco richiede un trasportatore su misura: la forma, le dimensioni, la composizione e la destinazione delle particelle devono essere rivalutate ogni volta”.
Riferimento della Gazzetta:
- Bart Boersma, Karin Moller et al. Inibizione del rilascio di IL-1β dai macrofagi presi di mira con nanoparticelle porose caricate con necrosulfonamide. Journal of Controlled Release. DOI: 10.1016/j.jconrel.2022.09.063
