La nanomedicina è sempre più utilizzata in applicazioni come la somministrazione e la diagnosi di farmaci, con risultati promettenti in diversi campi, compresa l'oncologia, cardiologia e immunologia. Però, la crescente popolarità dei nanobiomateriali (NBM) solleva anche interrogativi sui loro potenziali effetti negativi sull'ambiente dopo l'escrezione e il rilascio.

Un team di ricercatori coinvolti nel progetto BIORIMA, finanziato dall'UE, sta studiando questi problemi. I ricercatori hanno recentemente esaminato i potenziali rischi associati agli NBM polimerici e inorganici utilizzati nella somministrazione dei farmaci. I loro risultati sono stati pubblicati nel Journal of Nanobiotechnology .

"I dati ecotossicologici pubblicati sono stati ricercati per cinque nanobiomateriali polimerici [chitosano, acido polilattico (PLA), poliacrilonitrile (PAN), poliidrossialcanoati (PHA), e poli (acido lattico-glicolico) (PLGA)] e un nanobiomateriale inorganico [idrossiapatite (HAP)] per valutare i rischi ambientali per l'acqua dolce e il suolo utilizzando una meta-analisi." L'ecotossicologia si concentra sulla relazione tra i risultati delle attività umane e il loro impatto sugli organismi biologici, soprattutto alla popolazione, Comunità, livelli dell'ecosistema e della biosfera.

Lo studio afferma inoltre:"Per il PLA, PHA e PLGA, non sono stati trovati dati pubblicati sull'ecotossicità e quindi non è stato possibile condurre alcuna valutazione dei pericoli." Conclude:"Rispetto ad altri inquinanti comuni, anche il più sensibile dei nanobiomateriali selezionati, chitosano, è meno tossico dei nanomateriali ingegnerizzati come nano-ZnO e nano-Ag, alcuni comuni antibiotici, metalli pesanti o inquinanti organici come il triclosan. Date le attuali conoscenze, i nanobiomateriali trattati in questo lavoro rappresentano quindi solo un rischio ambientale minimo o nullo".

Mancanza di stime affidabili

Il nanomateriale è definito come un materiale con almeno una dimensione esterna di dimensioni comprese tra 1 nm - un miliardesimo di metro - e 100 nm, o con strutture interne che misurano 100 nm o meno. I nanomateriali inorganici come le nanoparticelle di oro (Au) sono utilizzati nell'imaging medico o nel rilevamento e nel trattamento del cancro, mentre le nanoparticelle di argento (Ag) vengono applicate come rivestimenti per cateteri permanenti, agenti antibatterici, medicazione, impianti ortopedici e scaffold di ingegneria tissutale. Altre applicazioni delle nanoparticelle includono il bioimaging, terapia fototermica, e biosensing e vettori di farmaci per la somministrazione di antibiotici.

"Per la maggior parte dei nanobiomateriali, non ci sono stime affidabili sulla quantità di particelle rilasciate, " dice il prof. Bernd Nowack, corrispondente autore dello studio. Nella stessa notizia del partner del progetto BIORIMA Laboratori federali svizzeri per la scienza e la tecnologia dei materiali, Il prof. Nowack afferma inoltre che "si può presumere che le nanoparticelle d'oro non causino alcun problema se utilizzate in applicazioni mediche". Lo studio mostra che il chitosano nella sua forma convenzionale è più tossico in acqua dolce che nella sua nanoforma. "Il nanopolimero era quindi significativamente meno dannoso rispetto ai farmaci convenzionali che vengono rilasciati nell'ambiente, come antibiotici o antidolorifici. Il secondo nanopolimero, PADELLA, così come il minerale HAP si è comportato ancora meglio, " come si legge nella notizia. Il prof. Nowack aggiunge:"Queste sostanze sono praticamente non tossiche nell'acqua". La stessa notizia sottolinea che "diversa è la situazione per le nanoparticelle d'argento, che sono usati in medicina per il loro effetto antibatterico. Nella biosfera, il nanomateriale inorganico esercita lo stesso effetto tossico sui microrganismi che sono importanti per l'equilibrio in un ecosistema."

Il progetto BIORIMA (BIOmaterial RIsk MANagement) in corso mira a sviluppare un quadro integrato di gestione del rischio per la manipolazione sicura degli NBM utilizzati nei medicinali terapeutici avanzati e nei dispositivi medici. I partner di BIORIMA sperano inoltre di fornire un sistema di supporto decisionale basato sul web per aiutare a valutare il profilo rischio/beneficio dei prodotti NBM.