Nuovi metodi di somministrazione controllata per ottenere il meglio dai nuovi composti medici
I tumori solidi sono notoriamente difficili da colpire con tecniche accurate di somministrazione controllata dei farmaci. Altre condizioni richiedono inoltre che i composti arrivino in sedi precise con intervalli di rilascio prevedibili che consentano la somministrazione controllata di medicinali in determinati periodi di tempo. La gamma di farmaci in fase di sviluppo sta crescendo, ma se non siamo in grado di portarli nel posto giusto al momento giusto, allora come può essere sfruttato il loro potenziale terapeutico? L’iniziativa HYMADE con il supporto del programma Marie Curie, si è prefissa di esplorare la combinazione di materiali eterogenei di natura molto diversa (inorganica, organica e biologica) per produrre veicoli per la somministrazione controllata dei farmaci con proprietà personalizzate. L’obiettivo finale del progetto HYMADE era lo sviluppo di capsule e particelle colloidali ingegnerizzate per la somministrazione controllata dei farmaci, che il dott. Sergio Moya, ricercatore principale del progetto, è orgoglioso di confermare di essere riuscito a realizzare con il suo team. «Abbiamo lavorato principalmente con i colloidi mesoporosi, materiali altamente porosi con pori di dimensioni nanometriche che è possibile riempire con farmaci», spiega. Egli ha concentrato la sua attenzione sulla cosiddetta tecnica «strato per strato», una tecnica semplice per l’auto-assemblaggio e l’ingegnerizzazione dei colloidi. L’approccio è anche utilizzabile per incapsulare agenti terapeutici di grandi dimensioni, quali anticorpi e siRNA, e particelle virus-simili denominate virosomi. I virosomi forniscono proprietà di riconoscimento e, emulando la penetrazione dei virus nelle cellule, agevolano l’assorbimento delle particelle o delle capsule. «Ciascuno degli elementi utilizzati nella costruzione dei materiali ibridi apporta vantaggi e proprietà specifici: i colloidi mesoporosi offrono un modo per incapsulare le molecole piccole; la tecnica strato per strato fornisce un mezzo per intrappolare le molecole più grandi». Ma per arrivare a questi risultati la strada è stata lunga. I ricercatori hanno intrapreso studi fisico-chimici per comprendere l’interazione tra i diversi componenti dei materiali ibridi e come le proprietà di questi ultimi potessero essere messe a punto. Hanno anche condotto studi di trasporto per analizzare il rilascio dei farmaci incapsulati nei materiali ibridi, che sono fondamentali per le loro applicazioni. Il dott. Moya spiega: «Abbiamo utilizzato una batteria di tecniche per tracciare il destino dei materiali ibridi in vitro e in vivo. Si tratta di un’attività molto complessa, anche se molto interessante. Intendevamo seguire la trasformazione dei materiali ibridi in matrici biologiche, la loro aggregazione, la loro degradazione e il modo in cui i materiali rilasciano farmaci incapsulati all’interno delle cellule o in vivo». Per fare tutto questo, il progetto ha utilizzato tecniche quali la microscopia confocale a scansione laser, la citometria a flusso, la microscopia confocale raman per il lavoro cellulare; e la tomografia a emissione di positroni e la tomografia computerizzata a emissione di fotoni singoli per il lavoro in vivo. «Queste ultime tecniche hanno richiesto l’etichettatura dei materiali ibridi con radioisotopi. Misurando l’attività all’interno di modelli animali, siamo stati in grado di quantificare l’ammontare di materiali ibridi per organo e come questi cambiano nel tempo in seguito a somministrazione endovenosa», afferma il dott. Moya. L’approfondita ricerca intrapresa dal progetto è stata il risultato di una rete di ricercatori che collaborano in tutta Europa e oltre. «Sono argentino e il progetto ha comportato moltissimi scambi con l’Argentina, cosa molto positiva per lo sviluppo scientifico delle persone che sono venute dal mio paese in Europa. Sono davvero orgoglioso di questo», aggiunge.
Parole chiave
HYMADE, materiali ibridi, somministrazione controllata dei farmaci, colloidi mesoporosi, biofarmaci, anticorpi, siRNA, virosomi