Con la collaborazione della psicopedagogista Halyna Maletska
La ricerca di base in oncologia è fondamentale perché permette di esplorare i meccanismi molecolari e genetici che provocano il cancro. Questo è essenziale per sviluppare nuovi trattamenti e prevenire la patologia neoplastica, permettendo lo sviluppo di terapie personalizzate e metodiche di prevenzione sempre più precise e meno invasive, migliorando così la possibilità di un’efficace diagnosi precoce.
È grazie proprio alla ricerca di base che l’avvento delle nanoparticelle lipidiche sta rivoluzionando il settore della terapia genica.
Utilizzate anche nello sviluppo di vaccini a base di mRNA contro il COVID-19, le nanoparticelle lipidiche hanno dimostrato un grande successo nelle applicazioni cliniche di neoplasie e malattie genetiche. Tuttavia, la capacità di queste particelle di incapsulare efficacemente DNA e biomolecole di grandi dimensioni rimaneva ancora un campo poco indagato.
Aperta la strada alle terapie del futuro
La recente ricerca del NanoDeliveryLab dell’Università” La Sapienza” di Roma, coordinata dai Professori Giulio Caracciolo e Daniela Pozzi del Dipartimento di Medicina molecolare, si è proposta di colmare questo vuoto.
Nello studio pubblicato sulla prestigiosa rivista internazionale Nature Communications, svolto in collaborazione con altri importanti Centri di ricerca italiani ed europei come l’Istituto Pasteur Italia, la Scuola Normale Superiore di Pisa e l’Università Tecnica di Graz in Austria, e con il supporto del Consorzio europeo CERIC-ERIC (Central European Research Infrastructure Consortium), i ricercatori hanno creato delle particelle lipidiche con una morfologia unica, le quali hanno dimostrato una capacità di trasporto decisamente migliore rispetto alle formulazioni tradizionali, aprendo la strada a nuove terapie geniche mirate. E questo studio sta proseguendo per giungere ad altri innovativi trattamenti antitumorali.
Cosa sono le nanoparticelle lipidiche
Le nanoparticelle lipidiche possono trasportare DNA e biomolecole anche di grandi dimensioni, ed è questo a fare la differenza rispetto alle passate scoperte. Incorporato il materiale biologico che devono veicolare, queste particelle vengono ingegnerizzate e poi rivestite da uno strato esterno, costituito fondamentalmente da proteine plasmatiche, capace di sfuggire al nostro sistema immunitario e di spostarsi, così, liberamente all’interno dell’organismo senza problemi di rigetto.
L’idea del team di ricerca era stata proprio quella di realizzare un rivestimento proteico capace di “ingannare” il sistema immunitario inducendolo così ad accettare le nanoparticelle trasportatrici. In questo modo, quindi, possono essere utilizzate nella terapia genica, veicolando il trasporto di specifici farmaci nelle terapie antitumorali ed aumentando l’efficacia del trattamento.
Ricerca di base e Intelligenza artificiale
“Una via di ricerca complessa come quella sulle nanoparticelle lipidiche implica lo sfruttamento del potenziale dell’intelligenza artificiale (IA) per il suo perfezionamento e la successiva valorizzazione clinica.” – sottolinea la Prof.ssa Daniela Pozzi.
“L’IA svolge un ruolo fondamentale e in rapida crescita nella progettazione e l’ottimizzazione delle nanoparticelle in diversi modi: può migliorare i rapporti e le combinazioni di lipidi e altri componenti per aumentarne la stabilità, la capacità del trasporto di farmaci e le proprietà di targeting. Ciò riduce la necessità di lunghi esperimenti eseguiti per tentativi ed errori.
I modelli di intelligenza artificiale possono prevedere, inoltre, come diverse molecole di farmaci antitumorali interagiscono con le nanoparticelle, aiutando i ricercatori a selezionare quelle più adatte per farmaci specifici, accelerandone il processo di sviluppo.
Le nanoparticelle lipidiche sono versatili e in grado di erogare varie terapie, rendendole adatte per il trattamento di una serie di patologie. Esse sono un candidato privilegiato per la somministrazione mirata di farmaci nella terapia del cancro, offrendo la capacità di fornire agenti chemioterapici, terapie geniche o immunoterapie, direttamente e con estrema precisione alle cellule tumorali.
Le nanoparticelle lipidiche sono oggetto di indagine per la somministrazione di terapie a base di mRNA e miRNA per il trattamento di malattie neurodegenerative come l’Alzheimer, il Parkinson e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA).”
La parola finale ai ricercatori
“L’uso della diffusione a piccoli angoli dei raggi X è stato essenziale per fare luce sulla struttura interna delle nanoparticelle lipidiche“, ha dichiarato il Prof. Heinz Amenitsch, ricercatore dell’Università Tecnica di Graz e Direttore della partner facility austriaca di CERIC-ERIC.
“L’approccio innovativo del nostro studio dimostra una capacità di trasporto del DNA migliorata rispetto alle formulazioni classiche, garantendo al contempo una maggiore stabilità e una ridotta risposta immunitaria. – spiega il Prof. Caracciolo dell’Università “La Sapienza”. Questo potrà consentire la correzione di difetti genetici e fornire strumenti per la lotta contro il cancro, rappresentando un passo importante verso terapie innovative per patologie difficili da trattare con i metodi attualmente in uso nella pratica clinica”.
“In conclusione, il gruppo di lavoro europeo è riuscito ad ottenere delle nanoparticelle uniche nel loro genere, con una notevole capacità di trasporto, aumentata considerevolmente rispetto alle versioni precedenti. Appare chiaro, dunque, come con simili premesse si possa pensare agli svariati utilizzi di questa scoperta. Con dei validi trasportatori, infatti, si possono ipotizzare terapie geniche realmente mirate, che vadano cioè ad agire su un determinato sito senza interferire con quelli limitrofi o similari.” – ha concluso la Prof.ssa Pozzi.
Una riflessione della D.ssa Halyna Maletska, psicologa e pedagogista, sulla ricerca e i giovani
“La ricerca di base non è soltanto progresso tecnologico ma una vera e propria svolta che intreccia scienza, medicina e speranze future. La capacità di utilizzare nanoparticelle lipidiche come sostanze trasportatrici di molecole farmacologiche apre scenari entusiasmanti, non solo per combattere il cancro e correggere difetti genetici ma anche per ridefinire il nostro approccio alle malattie più difficili da trattare.
La scienza avanza, sempre più rapidamente, nel rendere l’impossibile raggiungibile, trasformare le sfide più complesse in opportunità di cura, e questo alimenta la fiducia della società nella scoperta di terapie sempre più personalizzate ed efficaci.Non si tratta solo di una battaglia contro le malattie, ma di un approccio complessivo che abbraccia la vita, la sua qualità e la dignità di chi affronta situazioni complesse. La prospettiva di correggere difetti genetici o trattare tumori con maggiore precisione rispetto al passato, accende forti aspettative ma anche una responsabilità condivisa: quella di sostenere la ricerca e le sue applicazioni diagnostiche e terapeutiche.
L’idea che queste nanoparticelle siano in grado di “mascherarsi” per sfuggire al sistema immunitario dimostra l’eleganza dell’ingegneria biomedica moderna, frutto di un’alleanza tra Intelligenza artificiale e umana, con profondo rispetto per la complessità del corpo umano. Ciò è un simbolo potente di quanto sia cruciale continuare a investire nella ricerca, credendo nel progresso scientifico come chiave per affrontare sfide globali.
La scienza, quando guidata dall’etica e dal desiderio di migliorare il mondo, non è solo un viaggio di scoperta, ma è davvero il dono più grande che possiamo fare al nostro futuro. Ma accanto ad esso c’è da perseguire una vera alleanza con le nuove generazioni, considerandole come “armi” potenti per migliorare le vicende sulla Terra: è fondamentale insegnare ai giovani, scienziati e non, ad immaginare e a credere nella possibilità di cambiare il mondo, seminando nei loro cuori la certezza che ogni sogno può diventare realtà. È nel loro sguardo curioso e nelle loro mani pronte a costruire che si trova il futuro, un futuro che la scienza e l’educazione possono insieme rendere più giusto, più umano, più straordinariamente possibile.
Educare e incoraggiare ad abbracciare le sfide più alte con audacia per trasformarle in nuovi orizzonti, significa accendere scintille che, un giorno, illumineranno il mondo intero.”
Articoli sulla ricerca di base in oncologia
Ricerca condotta da italiani: scoperto il motore generatore dei tumori – Oncolife
Una nuova ricerca potrebbe portare alla diagnosi precoce del cancro al fegato – Oncolife
Ricerca sul cancro: premiata una ricercatrice italiana – Oncolife
https://www.oncolife.it/novita-dalla-ricerca/ricerca-sul-cancro-premiata-una-ricercatrice-italiana/
Fonti
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10644400/ (articolo sulle nanoparticelle lipidiche – Università “La Sapienza)