Le nanoparticelle fisico-chimiche di commutazione del carico (CSNP) progettate da KAIST possono aiutare a ridurre significativamente il colesterolo e le cellule schiumose dei macrofagi nelle arterie, quali sono i due principali fattori scatenanti della placca aterosclerotica e dell'infiammazione.

È stato dimostrato che la terapia combinata di somministrazione di farmaci a base di CSNP esercita un effetto ipocolesterolemizzante, antinfiammatorio, e le funzioni antiproliferative di due farmaci comuni per il trattamento e la prevenzione dell'aterosclerosi che sono la ciclodestrina e le statine. Il professor Ji-Ho Park e il dottor Heegon Kim del Dipartimento di ingegneria biologica e cerebrale di KAIST hanno affermato che il loro studio ha mostrato un grande potenziale per applicazioni future con effetti collaterali ridotti.

L'aterosclerosi è una malattia vascolare infiammatoria cronica caratterizzata dall'accumulo di colesterolo e di cellule schiumose di macrofagi cariche di colesterolo nell'intima. Quando questa placca aterosclerotica ostruisce e restringe le pareti delle arterie, limitano il flusso sanguigno e causano varie condizioni cardiovascolari come infarti e ictus. Infarti e ictus sono rispettivamente la prima e la quinta causa di morte al mondo.

La somministrazione orale di statine è stata utilizzata nelle cliniche come cura standard per l'aterosclerosi, che è prescritto per abbassare il colesterolo nel sangue e inibire il suo accumulo all'interno della placca. Sebbene le statine possano prevenire efficacemente la progressione della crescita della placca, hanno mostrato solo una modesta efficacia nell'eliminare la placca già insediata. Perciò, i pazienti sono tenuti ad assumere statine per il resto della loro vita e corrono sempre il rischio di rotture della placca che possono innescare un coagulo di sangue.

Per affrontare questi problemi, Il professor Park e il dottor Kim hanno sfruttato un altro agente antiaterogeno chiamato ciclodestrina. Nel loro articolo pubblicato su Giornale del Rilascio Controllato il 10 marzo, Il Professor Park e il Dr. Kim hanno riferito che la formulazione polimerica di ciclodestrina con un diametro di circa 10 nanometri (nm) può accumularsi all'interno della placca aterosclerotica 14 volte di più e ridurre efficacemente la placca anche a dosi inferiori, rispetto alla ciclodestrina in una struttura non polimerica.

Inoltre, sebbene sia noto che la ciclodestrina ha un effetto citotossico sulle cellule ciliate nella coclea, che può portare alla perdita dell'udito, i polimeri di ciclodestrina sviluppati dal gruppo di ricerca del professor Park hanno mostrato un profilo di biodistribuzione variabile e non hanno avuto questo effetto collaterale.

Nello studio di follow-up riportato in ACS Nano il 28 aprile i ricercatori hanno sfruttato sia la ciclodestrina che le statine e hanno formato il complesso di farmaci autoassemblanti ciclodestrina-statina, sulla base di precedenti scoperte secondo cui ciascun farmaco può esercitare un effetto anti-aterosclerosi locale all'interno della placca. I complessi processi di formazione sono stati ottimizzati per ottenere nanoparticelle omogenee e stabili con un diametro di circa 100 nm per l'iniezione sistematica.

Secondo quanto riferito, la sinergia terapeutica della ciclodestrina e delle statine potrebbe migliorare la somministrazione di farmaci mirati alla placca e l'antinfiammatorio. La ciclodestrina ha portato alla regressione del colesterolo nella placca stabilizzata, e le statine hanno dimostrato di inibire la proliferazione delle cellule schiumose dei macrofagi. Lo studio ha suggerito che è necessaria una terapia combinata per risolvere il complesso microambiente infiammatorio ricco di colesterolo all'interno della placca.

Il professor Park ha detto, "Mentre la nanomedicina è stata sviluppata principalmente per il trattamento dei tumori, i nostri studi dimostrano che la nanomedicina può anche svolgere un ruolo significativo nel trattamento e nella prevenzione dell'aterosclerosi, che causa varie malattie cardiovascolari che sono le principali cause di morte in tutto il mondo".