L'aterosclerosi è caratterizzata dall'indurimento dei vasi sanguigni, in particolare di alcune arterie, dovuto all'accumulo locale di fibre e lipidi (principalmente colesterolo) nella parete interna di un'arteria, che ne provoca il restringimento. Si tratta di una malattia complessa che può scatenare eventi potenzialmente letali, come l'infarto del miocardio e l'ictus ischemico.
Nonostante la gravità di questa malattia, i protocolli diagnostici convenzionali mancano di specificità e non riescono a prevedere il tipo di lesione aterosclerotica o il rischio di rottura della placca.
Come ha spiegato Jesús Ruiz-Cabello, professore di ricerca al CIC biomaGUNE Ikerbasque, "la diagnosi della vulnerabilità della placca rimane una sfida a causa della mancanza di strumenti diagnostici efficaci. Per affrontare questo problema, tecnologie come l'imaging medico non invasivo della placca aterosclerotica utilizzando soluzioni nanotecnologiche personalizzate, stanno emergendo Tuttavia, a causa della porosità della placca, ottenere immagini utilizzando le nanoparticelle rimane un compito difficile."
Un team CIC biomaGUNE guidato da Ruiz-Cabello, insieme alla professoressa di ricerca di Ikerbasque Susana Carregal – entrambi membri del centro di rete di ricerca biomedica CIBERES –, ha sviluppato agenti di contrasto per ottenere l’imaging molecolare selettivo delle placche aterosclerotiche utilizzando nanoparticelle amorfe ultrapiccole di carbonato di calcio. Il carbonato di calcio (CaCO3) è un materiale sicuro e biocompatibile con una lunga storia di utilizzo nei settori tessile, cosmetico e alimentare.
In questo lavoro, pubblicato sulla rivista ACS Nano , il team ha confrontato varie nanoparticelle progettate specificamente per le diverse caratteristiche dell'aterosclerosi (come la calcificazione o l'infiammazione), che forniscono informazioni utili sulla fase o sullo stadio di sviluppo della placca.
"Siamo riusciti a modulare le interazioni biologiche e il contrasto di queste nanoparticelle per varie tecniche di imaging, inclusa la risonanza magnetica, progettando attentamente le loro proprietà fisico-chimiche", ha affermato Carregal. "Il nostro lavoro mostra che le nanoparticelle di carbonato di calcio amorfo drogate con Gd(III) sono uno strumento efficace grazie al loro elevato contrasto di risonanza magnetica e alle proprietà fisico-chimiche."
La novità e l'impatto del lavoro risiedono nella combinazione di scienza dei materiali, imaging molecolare e biomedicina per progettare agenti di contrasto sicuri e biocompatibili con proprietà avanzate per l'imaging a risonanza magnetica.
"I nostri risultati dimostrano il potenziale di questa nanosonda semplice ma innovativa, che potrebbe ispirare nuovi progetti di agenti di contrasto per l'aterosclerosi e altri tipi di malattie, e offrire la possibilità di formulare nuovi agenti teranostici (che possono essere utilizzati per scopi terapeutici e diagnostici )," hanno concluso.
Ulteriori informazioni: Lydia Martínez-Parra et al, Uno studio comparativo di nanoparticelle ultrapiccole di carbonato di calcio per il targeting e l'imaging della placca aterosclerotica, ACS Nano (2023). DOI:10.1021/acsnano.3c03523
Informazioni sul giornale: ACS Nano
Fornito da CIC biomaGUNE
