Bioingegneria: creati nanogel che portano l'insulina direttamente al cervello | Ingegneri.info

Bioingegneria: creati nanogel che portano l’insulina direttamente al cervello

Un team di ricercatori Cnr e di ingegneri dell'Università di Palermo ha sviluppato un farmaco in grado di veicolare l’ormone direttamente al cervello attraverso uno spray nasale

bioingegneria_alzheimer_ThinkstockPhotos-491409892
image_pdf

Insulina e nanoparticelle per combattere l’Alzheimer: potrebbe essere possibile grazie a un nuovo successo della bioingegneria italiana, un farmaco in grado di veicolare l’ormone direttamente al cervello attraverso uno spray nasale, per evitare l’ipoglicemia dovuta alla consueta modalità di somministrazione periferica dell’ormone.

Analogamente a quanto accade ai diabetici, i pazienti affetti dal morbo di Alzheimer, conosciuto anche come ‘Diabete di tipo 3’, sviluppano una resistenza all’insulina cerebrale, condizione considerata un fattore di rischio per lo sviluppo della malattia. L’ormone, indotto come terapia sperimentale, è in grado di migliorare le facoltà cognitive in soggetti con l’Alzheimer, inibendo la neurodegenerazione. La ricerca, pubblicata su Biomaterials, ha permesso di realizzare delle nanoparticelle polimeriche (nanogels) in grado di trasportare l’insulina direttamente al cervello, evitando così gli effetti collaterali delle terapie ordinarie.

A sviluppare questa tecnologia un team di ricerca coordinato dall’Istituto di biomedicina ed immunologia molecolare del Consiglio nazionale delle ricerche (Ibim-Cnr) di Palermo e che ha visto la collaborazione dell’Istituto di biofisica del Cnr (Ibf-Cnr) di Palermo e dei Dipartimenti di ingegneria chimica, gestionale, informatica, meccanica e di fisica e chimica dell’Università di Palermo.

“La consueta somministrazione periferica di insulina, utilizzata nella terapia diabetica, è un rischio per l’insorgenza/aumento d’ipoglicemia e resistenza all’insulina. Abbiamo quindi creato dei nanogels capaci di incorporare, proteggere e veicolare l’insulina direttamente al cervello (NG-In)”, spiega Marta Di Carlo dell’Ibim-Cnr. “Il team di ricerca ha prodotto questo nanosistema per la preparazione di uno spray intranasale. Tale somministrazione è una strategia alternativa per superare la barriera emato encefalica (Bee) ed arrivare più velocemente al cervello, tramite la mucosa olfattoria e bypassando la periferia, dove potrebbe produrre effetti indesiderati”.

Il nanogel coniugato con l’insulina (A) si lega al recettore dell’insulina (B); è biocompatibile poiché non induce stress ossidativo (C), disfunzione mitocondriale (D) ed apoptosi (E); NG-In è capace di superare la barriera emato encefalica (F).

Il nanogel coniugato con l’insulina (A) si lega al recettore dell’insulina (B); è biocompatibile poiché non induce stress ossidativo (C), disfunzione mitocondriale (D) ed apoptosi (E); NG-In è capace di superare la barriera emato encefalica (F).

Secondo i ricercatori NG-In è un promettente candidato per lo sviluppo di una terapia innovativa per l’Alzheimer. “I nanogels, piccolissime particelle polimeriche reticolate idrofile, sono stati prodotti attraverso un processo innovativo che fa ricorso alle radiazioni ionizzanti create da un acceleratore di elettroni, comunemente utilizzate per la sterilizzazione industriale di dispositivi biomedicali”, specifica la ricercatrice. “Così, partendo da una soluzione acquosa di un polimero biocompatibile, senza ricorso a solventi organici e tensioattivi, e in un solo ‘step reattivo’ della durata di pochi secondi, è stato possibile ottenere nanoparticelle, alle quali legare l’insulina ed eventuali altre biomolecole attive, e già sterili. Gli effetti neuroprotettivi di NG-In sono stati verificati sulla capacità di inibire i diversi meccanismi neurodegenerativi (stress ossidativo, disfunzione mitocondriale, morte cellulare) indotti da Abeta, un peptide coinvolto nell’Alzheimer”.

Il nuovo prodotto della bioingegneria è stato testato per la sua biocompatibilità (assenza di tossicità, risposte proliferative, immunogene e trombogeniche), emocompatibilità e protezione dalle proteasi. L’efficienza del NG-In nell’attraversare la ‘Bee’ è stata testata ‘in vitro’ tramite un dispositivo per colture cellulari, adesione-dipendenti, formato da inserti permeabili che mimano la barriera naturale.

 

Copyright © - Riproduzione riservata
Bioingegneria: creati nanogel che portano l’insulina direttamente al cervello Ingegneri.info