Forma geometrica e dimensione sono due fattori fondamentali per indirizzare nanovettori a uso biomedico verso uno specifico organo bersaglio.
Questa interessante scoperta nel campo della nanomedicina e della diagnostica per immagini è il frutto di una collaborazione tra il Dipartimento di Biochimica e Farmacologia dell’IRCCS – Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri, il “Centro di Interazione Bio-Nano” dell’University College di Dublino e il gruppo di Biofotonica dell’Università di Marbuurg. Lo studio è stato finanziato dall’Unione Europea nell’ambito del Seventh Framework Programme.
I risultati di questo studio sono stati recentemente pubblicati dalla prestigiosa rivista di nanotecnologia e nanomedicina ACSNano “Influence of Size and Shape on the Anatomical Distribution of Endotoxin-Free Gold Nanoparticle DOI: nn-2017-00497m. 30 Maggio 2017”.
Lo studio ha mostrato che, modificazioni minime nel diametro, nella forma o addirittura nella regolarità della superficie esterna possono influenzare significativamente l’accumulo di farmaco in un organo specifico, la sua persistenza nell’organismo, l’escrezione ed il rilascio. Ad esempio, è stato osservato che le nanoparticelle a forma di stella, ma non quelle a forma sferica o cilindrica, si accumulano selettivamente nel parenchima polmonare.
Nonostante nell’ultima decade siano stati fatti molti tentativi per favorire il trasporto diretto del nanofarmaco verso il bersaglio terapeutico, in particolare mediante il legame di molecole affini a specifici strutture delle cellule di interesse, l’impatto di tale strategia nella pratica clinica è stato pressoché nullo.
“Il presente studio – commenta Paolo Bigini, Responsabile dell’Unità di Nanobiologia dell’IRCCS Istituto di ricerche Farmacologiche ‘Mario Negri’ e coordinatore del progetto – si è focalizzato sul comportamento di nanoparticelle d’oro di differente forma o dimensione dopo somministrazione sistemica nel topo monitorando parametri estremamente importanti quali, l’accumulo in organi filtro, il passaggio di barriere biologiche e la cinetica di smaltimento. La scelta dell’oro non è stata casuale. L’oro è infatti un materiale che può combinare proprietà di agente di contrasto, visualizzabile con Tomografia Computerizzata, con caratteristiche atte a favorire il rilascio di sostanze farmacologicamente attive in un area anatomica estremamente localizzata previa stimolazione magnetica focalizzata”.
“Sebbene ci sia ancora molta strada da percorrere – aggiunge Mario Salmona, Responsabile del Dipartimento di Biochimica e Farmacologia Molecolare dell’Istituto Mario Negri -, questo studio rappresenta un importante riferimento verso lo sviluppo di nanovettori intelligenti, in grado di raggiungere preferenzialmente un organo bersaglio e rilasciare il farmaco di interesse – E’ inoltre è importante non trascurare l’elevata qualità tecnologica, in particolare la produzione di nanovettori microbiologicamente sicuri. Questo è sicuramente un importante passo in avanti verso una seria e responsabile ricerca traslazionale”.
