Un professore associato della Michigan State University ha aiutato a inventare un potenziale trattamento per la malattia coronarica, un processo di pulizia submicroscopica che paragona a "portare fuori la spazzatura".

Bryan Smith, 40, è venuto a MSU alla fine del 2018 dalla Stanford University, dove lui e poche altre persone estremamente intelligenti hanno capito che potevano dirigere le nanoparticelle per dire alle cellule di inghiottire e mangiare i detriti arteriosi che possono causare attacchi di cuore.

La speranza, lui dice, è che i loro minuscoli cavalli di Troia "possono ridurre la necessità di un intervento chirurgico di bypass, per stent e per altri farmaci".

Ammesso che funzioni, probabilmente manca un decennio per salvare vite umane.

Mentre Smith e i suoi colleghi continuano l'arduo processo di testare la loro creazione e portarla sul mercato, però, è un bel momento per stupirsi di quanto sia piccola una nanoparticella. Considera i capelli umani e il concetto di un trilione.

"Classicamente, "Smith dice, "la larghezza di un capello umano è di 50 micron." Questo cambia un po' per individuo e quanto spende per il balsamo, ma ancora:50 micron, che si traduce in 50, 000 nanometri.

Mille miliardi, nel frattempo, è un milione di milioni.

Le nanoparticelle di Smith hanno un diametro di due nanometri, il che significa che un capello è 25, 000 volte la loro larghezza. E il numero di nanoparticelle necessarie per iniettare 40 topi in laboratorio, lui dice, era circa un quadrilione, che sono mille trilioni.

La prossima domanda logica è che tipo di contenitore contiene un quadrilione di nanoparticelle. Stanno in un ditale? Una siringa? Una pistola ad acqua di media grandezza?

Come molti farmaci, Smith dice, ogni dose di topo è stata sospesa in una soluzione salina per una corretta diluizione.

L'intero sciame di nanoparticelle nere scure, però, "può facilmente entrare in una siringa, e potrebbe stare all'interno di una goccia di un contagocce se davvero li accartocci insieme."

Scrunched o altro, "è sorprendente quando ci penso a volte, "Smith dice. "Ma le persone hanno fatto ogni genere di cose divertenti alle molecole per anni".

Si è unito al partito delle nanoparticelle dopo essere cresciuto a Cincinnati e aver conseguito un dottorato di ricerca. in ingegneria biomedica dall'Ohio State. In ossequio ai suoi 10 colleghi e alla sua salute, lui dice, mostra solo i suoi cimeli dell'OSU nella casa di East Lansing che condivide con la moglie Ziba, un amministratore di assegni di ricerca MSU, e la loro figlia di 3 mesi, Adara.

Smith aveva deciso di diventare un veterinario come suo padre, ma ha scoperto di amare troppo gli animali per vederli morire.

Fortunatamente, amava anche fare domande sul tipo di cosa succede, al punto in cui "ho infastidito tutti. Volevo sapere come funzionava la natura".

La lingua di quella zona è la matematica, che si è rivelato parlare fluentemente. Questo lo ha portato a una posizione di insegnante a Stanford, dove ha trovato il cardiologo Nicholas Leeper, che aveva pubblicato un articolo che mostrava come alle cellule immunitarie chiamate macrofagi veniva detto di non mangiare la forfora della placca all'interno delle arterie che può portare all'aterosclerosi.

L'aterosclerosi è un tipo specifico di arteriosclerosi, o indurimento delle arterie, che può essere una strada per l'arresto cardiaco o l'ictus.

Fabbro, Leeper, ricercatore post-dottorato Niloufar Hosseini Nassab, la studentessa di medicina Alyssa Flores e un gruppo di colleghi si sono concentrati sull'intercettazione selettiva della segnalazione dei recettori all'interno dei macrofagi e sull'invio di messaggi per darsi da fare.

Le nanoparticelle di base vengono create attraverso il cosiddetto processo di monossido di carbonio ad alta pressione. HiPco è la reazione in fase gassosa di un ferro altamente puro, spesso una polvere grigia, con monossido di carbonio ad alta pressione.

Il team può crearli in un giorno, Smith dice, ma spesso li compra da un'azienda canadese perché è più economico. È uno sforzo di due giorni per renderli biocompatibili, apporre polimeri per consentire loro di lavorare in una siringa, e allacciarli con prodotti chimici.

"Stanno mirando a disattivare il processo di spegnimento, " dice il medico e professore della Wayne State Phillip Levy, presidente del consiglio di amministrazione della divisione di Detroit dell'American Heart Association. "Così facendo, possono restimolare i macrofagi per iniziare a consumare detriti e ridurre le dimensioni della placca dall'interno.

"In realtà è un'idea davvero interessante."

A Beaumont Health, Justin Trivax osserva che lui e altri cardiologi interventisti sono "scettici su molte modalità di trattamento, "non importa quanto possano sembrare promettenti nelle prime fasi.

è incuriosito, però, con il potenziale delle nanoparticelle per il trattamento di pazienti ad alto rischio o di coloro che arrivano nel bel mezzo di un mini-ictus o di un infarto.

"L'aterosclerosi è stabile fino a quando non lo è più. Semplicemente non sappiamo quando accadrà, " Dice Trivax. "Ecco perché questo mostra una certa promessa."

Gli inventori hanno depositato un brevetto provvisorio, e Smith afferma che l'ufficio brevetti di Stanford cercherà un partner per sviluppare la scoperta per uso clinico.

Mentre detiene diversi brevetti e tiene un corso di un anno sull'imprenditorialità medico-tecnica, "Non ho mai attraversato tutto questo processo, portando qualcosa dalla panca al capezzale, " lui dice.

Dovrebbe essere interessante, lui prevede, se potenzialmente frustrante.

La nanoterapia sarà testata su conigli, poi maiali, poi persone. Uno studio sulla tossicità richiederà dai tre ai cinque anni. Dopo di che sarebbero arrivati ​​gli studi clinici, assumendo che il trattamento superi tutti i test precedenti.

"Direi che stiamo guardando otto anni in totale, "Smith dice, "come un super-ottimista, ammesso che tutto vada alla perfezione, di cui non ho mai sentito parlare nella storia della medicina."

Quindi probabilmente 10 anni, che sembra per sempre quando parla con persone che hanno bisogno di aiuto ora.

Ma quando parla con altri scienziati che hanno fatto i salti mortali, lui dice, "Sento che siamo su una buona pista"—un po' piccola, con una linea di minuscoli nanoostacoli.

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