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Gli scienziati dell'Università dell'Illinois di Chicago hanno sviluppato un trattamento per la fibrosi polmonare utilizzando nanoparticelle rivestite di mannosio, un tipo di zucchero, per fermare una popolazione di cellule polmonari chiamate macrofagi che contribuiscono alla cicatrizzazione del tessuto polmonare. Il metodo di targeting cellulare è promettente per prevenire questa grave malattia cicatriziale polmonare, che può causare complicazioni pericolose per la vita come mancanza di respiro.
I ricercatori affermano che il trattamento non è ancora pronto per essere testato negli studi clinici, ma il suo successo in modelli animali rilevanti è un segno promettente che potrebbe essere possibile curare la malattia, per la quale sono disponibili trattamenti molto limitati e imprecisi.
Una delle principali cause di fibrosi polmonare è l'attivazione di cellule immunitarie dannose che causano un'infiammazione eccessiva.
"I processi infiammatori del corpo sono molto complessi e trovare trattamenti per le malattie che derivano da un'infiammazione persistente o eccessiva è molto difficile perché i trattamenti che prevengono l'infiammazione dannosa, purtroppo, prevengono anche l'infiammazione utile, che combatte le infezioni e cura le lesioni", ha affermato Abhalaxmi Singh, visiting research assistant professor nel dipartimento di farmacologia e medicina rigenerativa presso l'UIC College of Medicine. "Avere un trattamento mirato che affronti una causa alla radice di un'infiammazione dannosa in un modello animale è eccitante".
Il trattamento con nanoparticelle rivestite blocca la fibrosi legandosi a un sottoinsieme di macrofagi, un tipo di globuli bianchi presente in tutti gli organi, che hanno un recettore per il mannosio, una molecola di zucchero. Questo recettore, chiamato CD206, è iperespresso nei pazienti con fibrosi polmonare.
Gli scienziati hanno scoperto che i macrofagi che causano la fibrosi polmonare hanno livelli molto elevati di mannosio. Nella fibrosi polmonare, i macrofagi attraversano una transizione che rilascia citochine e promuove la formazione di cicatrici. Singh e i suoi colleghi hanno caratterizzato le superfici di questi macrofagi che promuovono le cicatrici e il recettore del mannosio CD206 e hanno progettato un nanoveicolo per colpire questi recettori.
Quando la nanoparticella ricoperta di zucchero si lega al recettore della cellula, fornisce il nucleotide, un frammento di RNA silenziante (siRNA) mirato al fattore di crescita trasformante beta (TGFB), che i ricercatori hanno caricato nella nanoparticella. SiRNA che prende di mira TGFB è una via di segnalazione cellulare nota per essere coinvolta nella fibrosi polmonare. Una volta nella cellula, il nucleotide blocca la capacità del macrofago di produrre quantità eccessive di proteine, come il collagene, coinvolte nella formazione della cicatrice.
"I macrofagi sono cellule eccitanti e complesse e l'approccio adottato dal Dr. Singh e dal nostro team per rivestire la nanoparticella di zucchero per legarsi al recettore del mannosio è un modo intrigante e preciso per garantire la consegna mirata di un trattamento silenziante dell'RNA a questo sottoinsieme di cellule che contribuiscono alla fibrosi", ha affermato Asrar Malik, illustre professore della famiglia Schweppe e capo del dipartimento di farmacologia e medicina rigenerativa.
Il team ha già iniziato a testare il trattamento in campioni di tessuto polmonare umano con i colleghi dell'Università della California a San Francisco.
La nanoparticella utilizzata negli esperimenti è formulata da una proteina chiamata albumina ed è una piattaforma che gli scienziati stanno studiando come strumento per fornire terapie per una varietà di condizioni.
Il team di Malik ha scoperto per la prima volta che le nanoparticelle di albumina possono essere utilizzate per sopprimere l'infiammazione in un modo di medicina di precisione. La loro scoperta originale è stata riportata in un Nature Nanotechnology del 2014 ricerca articolo. Gli inventori hanno successivamente fondato Nano Biotherapeutics, una società di avvio indipendente supportata da una sovvenzione per il trasferimento di tecnologia per piccole imprese di fase II del National Institutes of Health per attirare i partner e gli investitori necessari per portare l'innovazione sul mercato.
La nuova ricerca è descritta nell'articolo "Nanoparticle Targeting of de novo Pro-fibrotic Macrophages Mitigates Lung Fibrosis", pubblicato negli Proceedings of the National Academy of Sciences.
L'articolo è co-autore di Sreeparna Chakraborty, Sing Wan Wong, Nicole Hefner, AndrewStuart, Abdul Qadir, Amitabha Mukhopadhyay, Kurt Bachmaier, Jae-Won Shin e Jalees Rehman. + Esplora ulteriormente
