(Phys.org) —Aterosclerosi, un accumulo di placca cellulare nelle arterie, rimane una delle principali cause di morte a livello globale. Mentre le lipoproteine ad alta densità, o HDL, il cosiddetto colesterolo buono, viene trasferito al fegato per l'elaborazione, lipoproteine a bassa densità, o LDL, si accumula nelle arterie sotto forma di placca.
La diagnosi precoce dei componenti cellulari nella placca che si rompono e bloccano le arterie è stata a lungo ritenuta una rilevazione potenzialmente efficace per le malattie cardiache e il loro legame con l'aterosclerosi.
Un nuovo studio dei ricercatori dell'Università della Georgia del dipartimento di chimica del Franklin College of Arts and Sciences, pubblicato online il 13 maggio nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , documenta una svolta tecnologica:nanoparticelle di lipoproteine sintetiche ad alta densità. Una versione sintetica completamente biodegradabile del cosiddetto colesterolo buono, le nanoparticelle rappresentano un potenziale nuovo regime di rilevamento e terapia per l'aterosclerosi.
Nel processo di sviluppo di un sensore di nanoparticelle per rilevare componenti cellulari instabili nelle lesioni aterosclerotiche, i coautori dello studio, l'assistente professore Shanta Dhar e lo studente laureato Sean Marrache, hanno costruito la nanoparticella lipoproteica nel laboratorio di ricerca nanoterapeutica di Dhar. Nelle sperimentazioni su animali da banco, la nanoparticella sintetica che imita l'HDL ha mostrato riduzioni significative del colesterolo totale e dei trigliceridi.
"Nel creare tutti i processi per la nanoparticella per imitare l'HDL naturale e portare un segnale in uscita, siamo stati in grado di dimostrare un'eccellente biocompatibilità, "Dhar ha detto. "Se lasciamo semplicemente fuori il sensore, abbiamo una terapia molto promettente per la riduzione dei trigliceridi nel flusso sanguigno".
In precedenza sono state create nanoparticelle che imitano le lipoproteine ad alta densità, sebbene nei rapporti pubblicati le particelle siano state ricostituite dal sangue umano. Sebbene di successo, queste particelle affrontano molte sfide nella riproduzione e nella scalabilità per la produzione, compresa la variabilità delle risposte immunitarie.
"I ricercatori hanno utilizzato versioni ricostituite di HDL dal sangue, che avrà sempre i suoi inconvenienti, "Ha detto Marrache. "Creando questa particella da zero, siamo in grado di aggirare molti degli inconvenienti mentre otteniamo tutti gli aspetti positivi della consegna HDL."
La nanoparticella sintetica HDL di Dhar è un ibrido lipidico polimerico, richiedendo meno amminoacidi e quindi più adatto per un potenziale aumento di scala. I ricercatori hanno utilizzato un polimero biodegradabile approvato dalla FDA come matrice e lo hanno miscelato con l'estere del colesterolo, un componente in HDL naturale, per creare il nucleo lipoproteico ad alta densità. Hanno introdotto un peptide mimetico che aderisce alla nanoparticella con la precisione dell'HDL naturale.
"I chimici cercano sempre di rendere le cose più sintetiche, e, con Me, l'obiettivo è sempre quello di rendere il prodotto biodegradabile, " ha detto. "Questa è stata la combinazione unica che ci ha portato a creare queste tecnologie che promettono strumenti traslazionali che potrebbero aiutare nella diagnosi precoce e prevenire la progressione della placca vulnerabile".
Il suo capo dipartimento è d'accordo. "La professoressa Dhar ha rapidamente costruito un programma di ricerca in terapie basate sui nanomateriali durante i suoi tre anni all'UGA e ha ottenuto un notevole successo in un breve periodo di tempo, " ha detto Jonathan Amster, che è anche professore di chimica all'UGA.
