Nanospugne, nuovi ingredienti per farmaci più sostenibili ed efficaci
Le nanospugne sono sostanze ecosostenibili prodotte nella nostra Università e utilizzabili come eccipienti nei farmaci. Negli anni il loro sviluppo ha conosciuto un avanzamento costante dimostrando man mano ottimi risultati nei test in vitro e in vivo per un loro possibile uso clinico. In particolare, negli ultimi 5 anni sono stati fatti ulteriori progressi che hanno ribadito la loro innocuità e sicurezza negli animali superiori, denotando, contemporaneamente, un aumento dell'attività terapeutica dei farmaci studiati.
Quando parliamo di industria farmaceutica, come prima cosa potremmo pensare allo sviluppo di nuovi farmaci. Inoltre, i recenti sviluppi dell'intelligenza artificiale hanno portato a parlare molto del supporto che l'IA potrebbe dare in questo ambito di ricerca.
Tuttavia, si presta poca attenzione all’importanza di una corretta formulazione. La formulazione è infatti il processo di combinazione dei diversi ingredienti che costituiscono un farmaco. Questo processo include la selezione degli ingredienti attivi, che producono l'effetto terapeutico, e degli eccipienti, sostanze che stabilizzano il farmaco, ne migliorano il gusto o ne facilitano l’assunzione e l’assorbimento.
Non sempre i cosiddetti farmaci generici hanno gli stessi effetti terapeutici degli originali. Questo non dipende dal principio attivo, che è sempre lo stesso, ma proprio dalla loro differente formulazione. Le aziende farmaceutiche, infatti, lavorano anche per decenni per migliorare la formulazione dei medicinali, e buona parte di questo lavoro consiste nel trovare gli eccipienti adeguati.
Nel Dipartimento di Chimica dell’Università di Torino abbiamo lavorato per 25 anni allo sviluppo di un promettente sistema di somministrazione di farmaci noto come nanospugne, realizzate con materiali ecosostenibili, come l'amido ottenuto dal mais o dalle patate, prodotti sul territorio piemontese.
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Questa tecnologia ha dapprima dimostrato di migliorare l'azione dei farmaci in vitro e la loro stabilità, mentre nell’ultimo decennio ci siamo impegnati per fare un salto di qualità, studiando applicazioni con animali da laboratorio superiori come topi, ratti o nematodi. In questo modo abbiamo dimostrato non solo la loro attività, ma la loro sicurezza sotto diverse vie di somministrazione.
In primis, la somministrazione orale. Per esempio, la tipica pillola. In questo caso abbiamo veicolato sia molecole piccole come l'acido chinurenico che molecole grandi come l'insulina. In entrambi i casi siamo riusciti ad aumentare le possibilità di questa modalità di somministrazione (per l'insulina è un grande passo, dato che attualmente viene somministrata solo per via sottocutanea). Non abbiamo riscontrato tossicità in nessuno dei parametri misurati, né negli organi studiati.
Per la somministrazione intramuscolare, invece, questi esperimenti sono stati di grande importanza perché ci hanno aiutato a comprendere la possibile risposta immunitaria agli eccipienti. Un primo caso è stata la somministrazione tramite nanospugne della nisina, per il trattamento del melanoma, dove è stato ottenuto un effetto 200 volte più potente del solo peptide e senza apparente tossicità.
In un altro studio, abbiamo utilizzato le nanospugne come possibile adiuvante in un vaccino, sempre contro il melanoma, utilizzando la tecnologia dell’mRNA (diventata celebre grazie alla diffusione dei vaccini anti-COVID). Lo studio ci ha aiutato a dimostrare che le nanospugne possono essere utilizzate anche come adiuvante e senza generare, da sole, una risposta immunitaria, e quindi dei possibili effetti collaterali. Quest'ultimo punto è di grande importanza poiché ci permette di parlare di un eccipiente che potrebbe essere usato a lungo termine e in piena sicurezza.
Infine, la somministrazione polmonare. Abbiamo recentemente studiato l'uso del farmaco budenoside per il trattamento della broncopneumopatia cronica ostruttiva. Ancora una volta, un effetto di potenziamento dell'attività a lungo termine (della durata di ben 12 h, mentre senza nanospugne viene metabolizzato in 4), e senza tossicità!
Ci resta da fare ancora molto ma speriamo di poter andare avanti con nuovi progetti di ricerca grazie al supporto di fondi pubblici, per portare questa tecnologia alle persone che ne hanno bisogno in tempi rapidi. Siamo ansiosi di vederlo sul mercato.
Torneremo con delle novità, a presto!
Gruppo di ricerca: Francesco Trotta (coordinatore), Adrián Matencio, Fabrizio Caldera, Claudio Cecone, Gjylije Hoti, Sara Er-Rahmani, Ilona Kravicova e Ibraim M. Hussein.
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