È possibile che le nanoparticelle attraversino il sistema digestivo e rilascino i medicinali direttamente al tessuto cerebrale? I ricercatori della Michigan State University dicono di sì, e si prevede che le loro ultime scoperte andranno a beneficio dei pazienti con disturbi neurodegenerativi come la sclerosi multipla o la SM; sclerosi laterale amiotrofica o SLA; e il morbo di Parkinson, o PD.
"Il nostro lavoro si concentra sull'identificazione dell'identità biologica delle nanoparticelle, compreso il tipo di proteine che arrivano sulla loro superficie", ha affermato Morteza Mahmoudi, professore associato presso il Dipartimento di Radiologia dei college di Medicina Osteopatica e Medicina Umana e Salute di Precisione della MSU. . "Questo è importante perché il tipo di proteine che vengono in superficie forniscono uno schema unico che può dare il via libera per superare la barriera ematoencefalica e lavorare direttamente nei tessuti cerebrali."
Mahmoudi e il suo gruppo di ricerca hanno pubblicato due articoli sull'identità biologica delle nanoparticelle. Il primo, intitolato "Misure di eterogeneità nell'analisi proteomica della corona proteica delle nanoparticelle attraverso le strutture centrali", è stato pubblicato su Nature Communications nel 2022.
Il secondo articolo più recente, "Una pipeline uniforme di elaborazione dei dati consente l'analisi armonizzata della corona proteica delle nanoparticelle nelle strutture principali della proteomica", è stato pubblicato su Nature Communications nel gennaio 2024. Stabilisce la necessità di procedure standardizzate nell'analisi della corona proteica, che è vitale per far avanzare le applicazioni cliniche delle biotecnologie su scala nanometrica.
"Abbiamo preparato nanoparticelle identiche con la corona proteica e le abbiamo inviate a 17 diversi centri di valutazione", ha detto Mahmoudi. "Abbiamo riscontrato una significativa variabilità dei dati con solo l'1,8% delle proteine identificate in modo coerente da tutti, quindi abbiamo sviluppato un metodo di analisi per aiutare i laboratori a riprodurre in modo più accurato i dati dell'identità biologica delle nanoparticelle. Ciò aiuterà la comunità scientifica ad essere più armonizzata."
Il lavoro correlato, "Composizione della corona proteica di nanocatalizzatori d'oro", è stato pubblicato in ACS Pharmacology &Translational Science . Questa analisi, eseguita per Clene Nanomedicine, Inc. o Clene, un'azienda biofarmaceutica in fase clinica, spiega come la corona proteica dei loro nanocristalli d'oro in CNM-Au8 aiuta a trattare le malattie neurodegenerative.
"Poiché abbiamo più di 15 anni di esperienza in evoluzione con analisi approfondite della corona proteica, siamo stati in grado di lavorare con Clene per far luce sull'identità biologica delle loro nanoparticelle", ha affermato Mahmoudi.
CNM-Au8 è costituito da una sospensione di nanocristalli d'oro sfaccettati con superficie pulita che i pazienti possono assumere per via orale. I nanocristalli attraversano il tratto gastrointestinale ed entrano nel sistema circolatorio del corpo dove interagiscono con le proteine del sangue e altre biomolecole e ne vengono rivestiti. Questo forma la corona proteica/biomolecolare.
"Questa composizione migliora la capacità dei nanocristalli di attraversare la barriera emato-encefalica", ha spiegato Mahmoudi. "La nostra ricerca mostra che questi nanocristalli d'oro, prodotti utilizzando un nuovo metodo per formare strutture specifiche e senza tensioattivi, possono formare una corona proteica distinta che facilita l'accesso al tessuto cerebrale."
Ulteriori informazioni: Hassan Gharibi et al, Una pipeline uniforme di elaborazione dei dati consente l'analisi armonizzata della corona proteica delle nanoparticelle nelle strutture principali della proteomica, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-023-44678-x
Ali Akbar Ashkarran et al, Composizione della corona proteica di nanocatalizzatori d'oro, Farmacologia e scienze traslazionali ACS (2024). DOI:10.1021/acsptsci.4c00028
Informazioni sul giornale: Comunicazioni sulla natura
Fornito dalla Michigan State University
