Un team internazionale di ricercatori ha utilizzato le nanoparticelle per somministrare un farmaco, uno che in precedenza aveva fallito negli studi clinici sul dolore, in compartimenti specifici delle cellule nervose, aumentando drasticamente la sua capacità di trattare il dolore nei topi e nei ratti. I risultati sono pubblicati il ​​4 novembre in Nanotecnologia della natura .

"Abbiamo preso un farmaco, un farmaco anti-vomito approvato dalla FDA, e utilizzando un nuovo metodo di somministrazione, ha migliorato la sua efficacia e durata d'azione in modelli animali di dolore infiammatorio e dolore neuropatico, "ha detto Nigel Bunnett, dottorato di ricerca, presidente del Dipartimento di Scienze di base e Biologia craniofacciale presso il College of Dentistry della New York University (NYU) e autore senior dello studio. "La scoperta che l'incapsulamento delle nanoparticelle migliora e prolunga il sollievo dal dolore negli animali da laboratorio offre opportunità per lo sviluppo di terapie non oppioidi tanto necessarie per il dolore".

oppioidi, una classe di farmaci usati per trattare il dolore, comportano un alto rischio di dipendenza e overdose. Inoltre, la loro efficacia diminuisce nel tempo, che richiedono dosi crescenti per gestire il dolore. Effetti collaterali degli oppioidi, compresa la stitichezza e la soppressione della respirazione, peggiorano solo con l'aumento delle dosi.

"Ci sono molte ragioni per cui gli oppioidi non sono l'ideale per il trattamento del dolore. Data la crisi degli oppioidi in corso, che ha preso centinaia di migliaia di vite, abbiamo bisogno di più sicuro, alternative più efficaci, " ha detto Bunnet.

Bunnett e i suoi colleghi studiano una famiglia di proteine ​​chiamate recettori accoppiati a proteine ​​G, che sono l'obiettivo di un terzo dei farmaci utilizzati clinicamente. Mentre si pensava che i recettori funzionassero sulla superficie delle cellule nervose, hanno scoperto che i recettori attivati ​​si spostano all'interno della cellula in un compartimento chiamato endosoma. In un endosoma, i recettori continuano a funzionare per periodi prolungati. "L'attività prolungata dei recettori negli endosomi guida il dolore, " ha detto Bunnet.

Nel loro studio in Nanotecnologia della natura , ricercatori del NYU College of Dentistry, Università di Monash, Università della Columbia, e l'Università di Santiago in Cile si è concentrata su un recettore accoppiato a proteine ​​G chiamato recettore della neurochinina 1.

"Le principali aziende farmaceutiche avevano programmi per sviluppare antagonisti del recettore della neurochinina per le malattie croniche, compreso il dolore e la depressione. Però, nelle prove umane, le cose sono andate in pezzi, " ha detto Bunnett. "Il recettore della neurochinina è il poster per i fallimenti nella scoperta di farmaci per curare il dolore".

I ricercatori sospettavano che questi farmaci non funzionassero perché erano progettati per bloccare i recettori sulla superficie delle cellule piuttosto che negli endosomi.

Per fornire farmaci agli endosomi, i ricercatori si sono rivolti alle nanoparticelle, veicoli microscopici utilizzati per la somministrazione di farmaci. Bunnett e i suoi colleghi hanno incapsulato in nanoparticelle un bloccante del recettore della neurochinina chiamato aprepitant, un farmaco approvato dalla FDA utilizzato per prevenire nausea e vomito che ha fallito gli studi clinici come farmaco antidolorifico.

Le nanoparticelle sono state progettate per entrare nei nervi che trasmettono segnali di dolore e rilasciare il loro carico aprepitant negli endosomi contenenti il ​​recettore della neurochinina. Aprepitant somministrato con nanoparticelle ha trattato il dolore nei topi e nei ratti in modo più completo e per periodi più lunghi rispetto alle terapie convenzionali, compresi gli oppioidi. Inoltre, la consegna di nanoparticelle ha ridotto al minimo la dose di farmaco necessaria per trattare il dolore, che potrebbe essere utile per evitare effetti collaterali.

"Il processo che abbiamo sviluppato è essenzialmente come somministrare un'infusione di farmaco nell'endosoma della cellula, " ha detto Bunnett. "Fornindo un farmaco antidolorifico precedentemente inefficace nel compartimento destro all'interno della cellula, è diventato altamente efficace come trattamento del dolore."

I ricercatori stanno continuando a studiare l'uso delle nanoparticelle nella somministrazione di farmaci antidolorifici non oppioidi, compreso lo sviluppo di modi per indirizzarli solo alle cellule nervose che percepiscono il dolore, che consentirebbe dosi ancora più piccole del farmaco. Stanno anche esplorando l'incapsulamento di più farmaci che bloccano i recettori del dolore, che potrebbe migliorare ulteriormente l'efficacia del trattamento. I ricercatori fanno notare che sono necessari ulteriori studi prima che i farmaci antidolorifici forniti da nanoparticelle possano essere testati sugli esseri umani.