Ricordi la scena del film Mission:Impossible quando Tom Cruise deve intrufolarsi nel caveau? Ha dovuto fare tutti i tipi di mosse per evitare di essere scoperto. Ecco com'è intrufolare un farmaco mirato in un rene e impedire che venga eliminato dal corpo.

Poiché i reni sono gli agenti filtranti nel nostro corpo, sono desiderosi di sbarazzarsi di piccole particelle che sentono non appartengono. E se il rene non filtra una particella, espellendolo attraverso l'urina, può essere eliminato dal fegato, che utilizza i macrofagi per cercare ed eliminare corpi estranei.

Ricercatori della USC Viterbi School of Engineering, insieme ai colleghi della Keck School of Medicine della USC, hanno progettato nanoparticelle di peptidi per superare in astuzia il sistema biologico e colpire le cellule renali. L'innovazione potrebbe rivelarsi fondamentale per affrontare la malattia renale cronica.

Un americano su tre avrà una malattia renale cronica nel corso della sua vita. Ad oggi, ci sono state poche soluzioni per la malattia renale avanzata oltre alla dialisi e al trapianto di rene, entrambi i quali sono incredibilmente costosi e faticosi. In precedenza, i medici dovrebbero anche prescrivere forti dosi di farmaci nella speranza che alcuni dei farmaci siano in grado di raggiungere e colpire il rene. Però, questo dosaggio pesante ha avuto effetti negativi su altri organi del corpo.

Sebbene la somministrazione mirata di farmaci sia stata a lungo un'area di concentrazione per la ricerca sul cancro, le nanoparticelle per la somministrazione mirata di farmaci per i reni sono rimaste in gran parte inesplorate, afferma l'autore principale dello studio, Eun Ji Chung, un WiSE Gabilan Assistant Professor e Assistant Professor di Ingegneria Biomedica, Ingegneria chimica e scienza dei materiali, e Nefrologia e ipertensione presso la USC e professore nel nuovo USC Michelson Center for Convergent Bioscience.

Essenzialmente, i ricercatori hanno impiegato diversi mesi per creare la loro particella mirata ai reni. Questa nanoparticella è una micella, che è 10-20 volte più piccola di una nanoparticella tradizionale. Questa particolare micella è sintetizzata da una catena peptidica che è formulata da lisina e acidi glutammico. La dimensione extra piccola della nanoparticella consente il passaggio nei reni attraverso la barriera iniziale di filtrazione renale mentre il peptide consente alla nanoparticella di rimanere nei reni e potenzialmente scaricare un farmaco nel sito della malattia senza essere rimosso dall'urina. In questo modo, i ricercatori stanno sfruttando un meccanismo naturale del corpo per colpire i reni, e può ridurre al minimo gli effetti collaterali sistemici fuori bersaglio che sono caratteristici della maggior parte dei farmaci per i reni.

Risultati dei test in vivo:

I ricercatori hanno iniettato nei topi nanoparticelle con etichetta fluorescente. Hanno scoperto che le nanoparticelle che avevano progettato erano più presenti nel rene rispetto ad altre parti del corpo. Queste particelle potrebbero quindi trasportare farmaci in modo più selettivo rispetto ai test precedenti di altri ricercatori. Per di più, questi biocompatibili, le particelle biodegradabili potevano essere eliminate dal corpo in meno di una settimana e non avrebbero danneggiato altri organi.

Lo studio "Progettazione e caratterizzazione in vivo di micelle multimodali dirette ai reni per la somministrazione renale di farmaci, " è stato condotto da Eun Ji Chung, Jonathan Wang, Cristoforo Poon, Deborah Mento, Sarah Milkowski, Vivian Lu alla Scuola di Ingegneria di Viterbi; e Kenneth R. Hallows della Keck School of Medicine della USC. È stato pubblicato sul giornale Nano ricerca e il professor Chung è stato selezionato come Young Innovator in Nanobiotechnology dalla rivista.