La medicina di precisione sta diventando sempre più importante, creare terapie personalizzate più efficienti per ogni paziente e sviluppi farmacologici innovativi. In campo oncologico, Per esempio, i ricercatori stanno sviluppando diversi approcci volti a sistemi di rilascio diretto e controllato di farmaci, diminuendo così la tossicità per l'organismo.

In questo senso, ricercatori della Bioingegneria del CIBER, Settore Biomateriali e Nanomedicina (CIBER-BBN), l'Istituto di Biotecnologia e Biomedicina dell'Universitat Autònoma de Barcelona (IBB-UAB) e l'Hospital Sant Pau Research Institute hanno sviluppato un nuovo tipo di biomateriale proteico in grado di un rilascio prolungato di proteine ​​terapeutiche somministrate per via sottocutanea in animali da laboratorio.

"Queste strutture, misura pochi micrometri di diametro, contengono proteine ​​funzionali che vengono rilasciate in modo simile a come gli ormoni umani vengono rilasciati dal sistema endocrino, " afferma Antonio Villaverde, ricercatore presso l'UAB e il CIBER-BBN e uno dei coordinatori dello studio.

Lo studio è il risultato di una collaborazione scientifica stabile tra il gruppo di Antonio Villaverde e il gruppo guidato da Ramon Mangues presso l'Hospital Sant Pau Research Institute. Ha incluso anche il coinvolgimento dell'Istituto per la Ricerca Biologica e Tecnologica dell'Università Nazionale di Cordoba-CONICET in Argentina.

Dottor Mangues, anche ricercatore presso il CIBER-BBN e coautore del paper, spiega che "il nuovo biomateriale imita un prodotto batterico che si trova comunemente nei processi biotecnologici noti come 'corpi di inclusione, ' che sono di interesse farmacologico, e che in questa versione artificiale offrono un'ampia gamma di possibilità terapeutiche per il campo oncologico e per qualsiasi altro settore clinico in cui sia necessario un rilascio prolungato."

I ricercatori hanno utilizzato come modelli enzimi comuni alla biotecnologia e una tossina batterica nanostrutturata diretta alle cellule metastatiche del cancro del colon-retto umano, che sono stati testati su modelli animali. "In questo modo, siamo riusciti a generare altrettanti catalizzatori immobili un nuovo farmaco antitumorale ad azione prolungata, " spiegano i principali autori dello studio.

Enorme potenziale clinico

I granuli proteici artificiali sviluppati qui, che in precedenza erano state proposte come "nanopills" (pillole terapeutiche su scala nanoscopica), imitano l'azione dei corpi di inclusione batterica e hanno un enorme potenziale clinico per i vaccini e i sistemi di somministrazione di farmaci a rilascio controllato.

"Abbiamo visto che i corpi di inclusione naturali, somministrati come farmaci, può produrre risposte indesiderate del sistema immunitario a causa dell'inevitabile contaminazione dei materiali batterici, " affermano i ricercatori. Tuttavia, in questo nuovo studio, lo sviluppo di corpi di inclusione artificiali con una capacità di secrezione "previene molti dei problemi normativi associati al potenziale sviluppo di nanopillole batteriche, ' e offre una piattaforma trasversale attraverso la quale ottenere componenti funzionali per usi cosmetici e clinici, "aggiungono.

Questo studio suggerisce che i corpi di inclusione artificiale possono diventare una nuova categoria di biomateriali sfruttabili da utilizzare in applicazioni biotecnologiche, per la struttura con cui sono fabbricati e per la previsione di future applicazioni cliniche.