I ricercatori dell'Università del Texas presso il Dipartimento di Chimica e Biochimica di El Paso hanno sviluppato un veicolo nanoibrido che può essere utilizzato per fornire farmaci nel corpo umano in modo ottimale.

La ricerca è stata pubblicata ad aprile 2020 in Materiali e interfacce applicati ACS . A guidare lo studio sono Mahesh Narayan, dottorato di ricerca, professoressa, e Sreeprasad Sreenivasan, dottorato di ricerca, professore assistente, sia dal Dipartimento di Chimica e Biochimica che dal Centro di ricerca biomedica di confine (BBRC) nel College of Science dell'UTEP.

I farmaci candidati che si dimostrano promettenti contro una particolare malattia spesso sono tossici per altri tipi di cellule. Uno di questi farmaci è l'acido ellagico polifenolico (EA). Questo antiossidante, derivato dalla natura, dimostra il potenziale per mitigare patologie tra cui il morbo di Parkinson e l'Alzheimer. Per utilizzare selettivamente l'EA nel cervello contro i disturbi neurodegenerativi, è necessario che il suo potenziale citotossico venga ridotto e che venga sfruttato solo il suo potenziale antiossidante. Narayan, Sreenivasan e colleghi hanno creato un veicolo nanoibrido per aggirare questo problema.

"Siamo molto entusiasti dei nuovi materiali per la somministrazione dei farmaci sviluppati dai dottori Narayan e Sreenivasan, " ha detto Robert Kirken, dottorato di ricerca, preside del College of Science dell'UTEP. "Questa piattaforma consente di impregnare le molecole nel materiale in modo che il farmaco possa mirare in modo più specifico al tumore o ad altri siti tissutali, aumentando così gli effetti benefici del farmaco riducendo i suoi effetti collaterali negativi".

I ricercatori hanno scoperto che incapsulando EA nel chitosano, uno zucchero, riduce la sua citotossicità intrinseca mentre migliora le sue proprietà antiossidanti. Il guscio di chitosano, che costituisce il duro scheletro esterno dei crostacei, consente anche la consegna di EA tramite una fase di burst rapida e una fase relativamente lenta. Ciò migliora ulteriormente la somministrazione del farmaco perché il veicolo nanoibrido è particolarmente adatto per il rilascio di farmaci per lunghi periodi di tempo.

"Questo lavoro crea un nuovo tipo di veicolo per la somministrazione di farmaci biocompatibile realizzato con materiali riciclabili, " Ha detto Narayan. "L'altra caratteristica speciale di questo veicolo è che può rilasciare il farmaco attraverso due meccanismi:uno rapido e l'altro a lento rilascio".

Altri collaboratori del progetto includono il dottorando UTEP Jyoti Ahlawat, che ha guidato il progetto di ricerca sotto la supervisione dei suoi mentori; Eva Deemer, dottorato di ricerca, del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali dell'UTEP; e Rabin Neupane, uno studente laureato nel dipartimento di farmacia industriale dell'Università di Toledo.

Il laboratorio di Narayan si concentra sulla mitigazione dello stress ossidativo indotto dalle neurotossine come mezzo per prevenire disturbi neurodegenerativi come il morbo di Parkinson e il morbo di Alzheimer. Il laboratorio di Sreenivasan lavora per collegare e interfacciare la chimica, fisica dei materiali, e scienze biologiche per sviluppare strutture e dispositivi quantistici dal design unico.