aterosclerosi, una malattia in cui la placca si accumula all'interno delle arterie, è un killer prolifico e invisibile, ma potrebbe presto perdere la sua capacità di nascondersi nel corpo e provocare il caos. Gli scienziati hanno ora sviluppato una nanoparticella che imita funzionalmente la lipoproteina ad alta densità (HDL) della natura. La nanoparticella può contemporaneamente illuminare e trattare le placche aterosclerotiche che ostruiscono le arterie. La terapia con questo approccio potrebbe un giorno aiutare a prevenire infarti e ictus mortali.

I ricercatori presentano oggi il loro lavoro al 251° National Meeting &Exposition dell'American Chemical Society (ACS). SINDROME CORONARICA ACUTA, la più grande società scientifica del mondo, terrà la riunione qui fino a giovedì.

"Altri ricercatori hanno dimostrato che se si isolano componenti HDL dal sangue donato, ricostituirli e iniettarli negli animali, sembra esserci un effetto terapeutico, "dice Shanta Dhar, dottorato di ricerca "Però, con il sangue dei donatori, c'è la possibilità di rigetto immunologico. Questa tecnologia soffre anche di problemi di scalabilità. La nostra motivazione era quella di evitare fattori immunogenici realizzando una nanoparticella sintetica in grado di imitare funzionalmente l'HDL. Allo stesso tempo, volevamo un modo per localizzare le particelle sintetiche."

Le attuali strategie di rilevamento spesso non riescono a identificare le placche pericolose, che possono ostruire le arterie nel tempo o staccarsi dalle pareti arteriose e bloccare il flusso sanguigno, provocando un infarto o ictus. La risonanza magnetica (MRI) offre un potenziale approccio per la visualizzazione della placca, ma richiede l'uso di un mezzo di contrasto per mostrare chiaramente le placche aterosclerotiche. Ma il potenziale per reazioni immunitarie dannose esiste ancora con l'uso di HDL derivato da donatori.

Oltre l'imaging, c'è un aspetto terapeutico nell'uso dell'HDL. L'HDL è ampiamente noto come colesterolo "buono" per la sua capacità di estrarre lipoproteine ​​a bassa densità, o colesterolo "cattivo", fuori dalle placche. Questo processo riduce le placche, rendendoli meno inclini a ostruire le arterie o a rompersi.

Per identificare e trattare contemporaneamente l'aterosclerosi senza innescare una risposta immunitaria, Dhar e Bhabatosh Banik, dottorato di ricerca, un borsista post-dottorato nel suo laboratorio, ha creato un imitatore HDL attivo per la risonanza magnetica. I ricercatori, che sono all'Università della Georgia, Atene, aveva precedentemente costruito particelle HDL sintetiche prive di agente di contrasto. Queste particelle hanno abbassato i livelli di colesterolo totale e trigliceridi nei topi.

"La sfida chiave, poi, stava progettando il mezzo di contrasto, " Dice Banik. "Ci è voluto del tempo per capire la lipofilia e la solubilità ottimali." L'agente di contrasto, ossido di ferro, deve essere incapsulato nel nucleo idrofobo della lipoparticella sintetica per fornire il segnale più luminoso possibile. Infine, i ricercatori hanno trovato la giusta combinazione chimica, ossido di ferro con un rivestimento superficiale grasso, per un incapsulamento ottimale delle particelle. Hanno visualizzato con successo l'agente di contrasto utilizzando la risonanza magnetica negli studi sulle cellule.

I ricercatori stanno applicando la loro nanoparticella sintetica per distinguere tra placche instabili e stazionarie. Per fare questo, Dhar ha mirato ai macrofagi i nuovi imitatori HDL attivi per risonanza magnetica, che sono globuli bianchi che, insieme a lipidi e colesterolo, formare placche aterosclerotiche.

I ricercatori hanno preso di mira i macrofagi decorando le superfici delle nanoparticelle con una molecola che si lega selettivamente ai macrofagi. Il team ha osservato che le nanoparticelle sono state inghiottite da questi globuli bianchi. "Quindi, quando i macrofagi si rompono, che è segno di una placca instabile, le cellule sputano le nanoparticelle, facendo sì che il segnale MRI cambi in modo rilevabile, "dice Banico.

Dhar dice che il suo laboratorio sta ora usando la risonanza magnetica per studiare quanto bene le particelle si accendono e trattano le placche negli animali, e spera di iniziare gli studi clinici entro due anni.