Nello sviluppo di nuovi farmaci, prendere qualcosa dalla natura e modificarla è stata per anni una tattica di successo impiegata dai chimici medicinali. Ora, con l'aiuto delle nanotecnologie, i ricercatori stanno trasformando i farmaci candidati una volta scartati in farmaci utilizzabili.

Si stima che il 40% dei farmaci clinicamente approvati rientri nella categoria in cui il farmaco approvato è il composto naturale stesso o una versione modificata. Questi includono statine (trovate nelle secrezioni batteriche) usate per abbassare il colesterolo, chinino (trovato negli alberi di china) come antimalarico e paclitaxel (trovato negli alberi di tasso) come farmaco antitumorale.

Molti di questi prodotti naturali sono tossine prodotte da piante o animali come forma di difesa. E il veleno di scorpione sta guadagnando interesse come fonte di nuovi farmaci. Contiene una miscela di sostanze chimiche biologiche chiamate peptidi, alcuni dei quali sono noti per innescare la morte cellulare formando pori nelle membrane biologiche. La morte cellulare può essere utile se siamo in grado di mirare, dire, cellule tumorali ad autodistruggersi.

Queste tossine possono avere effetti molto potenti. Ad esempio, un particolare piccolo peptide, noto come TsAP-1, isolato dallo scorpione giallo brasiliano ( Tizio serrulato ), ha proprietà antimicrobiche e antitumorali.

Però, sfruttare questo tipo di potere per il bene clinico è stato finora difficile perché queste tossine uccidono sia i tumori che le cellule sane. Un metodo per controllare tale tossicità consiste nell'utilizzare la nanotecnologia per costruire veicoli per la somministrazione di farmaci appositamente realizzati. In caso di successo, il farmaco tossico viene rilasciato per uccidere solo i tessuti indesiderati in un corpo.

Uno di questi tentativi è stato fatto da Dipanjan Pan dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champagne. In uno studio pubblicato sulla rivista Chemical Communications, gli scienziati affermano di aver creato capsule sferiche per intrappolare la tossina del veleno di scorpione TsAP-1. Questa tossina incapsulata, chiamato NanoVenin, aumenta di dieci volte l'efficacia dei farmaci nell'uccidere le cellule del cancro al seno.

Questo è uno sviluppo interessante per due ragioni. in primo luogo, la tossina del veleno nella sua forma naturale non poteva essere utilizzata a causa della mancanza di specificità e, in secondo luogo, l'incorporazione della tossina velenosa nella nanoparticella ha causato un grande aumento della potenza del farmaco, rendendolo clinicamente più utile.

Questa forma del farmaco agisce sulle cellule del cancro al seno, ma non è ancora specifico per la malattia. I ricercatori possono modificare il suo guscio esterno, Per esempio, attaccando proteine ​​che possono renderlo selettivo verso alcuni tipi di cancro. Potrebbe anche essere possibile rivestire la nanoparticella in uno strato biodegradabile in modo da intrappolarne la tossicità fino a raggiungere l'area malata, dove lo strato si degrada per rivelare la tossina.

Una consegna così precisa può funzionare su un "sistema di chiavi e serrature" di strutture biologiche altamente precise. Ad esempio, diversi tipi di cellule cancerose hanno secrezioni caratteristiche o proteine ​​esterne:lo strato biodegradabile del farmaco può essere costruito per riconoscere queste specifiche secrezioni o proteine ​​e quindi innescare il processo di degradazione, consentendo una somministrazione precisa del farmaco.

Spesso sono stati scoperti farmaci efficaci ma non commercializzati a causa di problemi di consegna. Tuttavia, gli ultimi sviluppi della nanotecnologia illustrano come i farmaci scartati provenienti da composti naturali possano essere eliminati dagli scaffali per combattere le malattie.

Questa storia è pubblicata per gentile concessione di The Conversation (sotto Creative Commons-Attribuzione/Nessun derivato).