Macchine su nanoscala che somministrano le medicine in modo preciso e mirato
La somministrazione convenzionale dei farmaci offre una biodistribuzione limitata al tessuto desiderato ed è spesso accompagnata da problemi legati alla tossicità. Idealmente, una piattaforma di somministrazione controllata dei farmaci dovrebbe offrire l’opzione di una programmabilità in tempo reale per consentire una distribuzione precisa del principio attivo farmaceutico. Inoltre, dovrebbe ridurre al minimo gli effetti collaterali e la tossicità. A livello ideale, dovrebbe offrire una biocinetica (ovvero il movimento del farmaco all’interno dei tessuti) controllata e un’elevata efficacia di trattamento con un dose ridotta.
Una piattaforma di somministrazione controllata dei farmaci intelligente
Il progetto SMARTRIOX, finanziato dall’UE, ha sviluppato una tecnologia programmabile che combina materiali non organici con componenti presenti in organismi viventi. «Il nostro obiettivo era affrontare le esigenze insoddisfatte delle piattaforme di somministrazione mirata dei farmaci grazie all’adozione di un approccio programmabile che può essere offerto presso il punto di assistenza», spiega Roy Farfara, il coordinatore del progetto. La piattaforma di SMARTRIOX è costituita da nanoparticelle porose biocompatibili caricate con il farmaco selezionato. Le proprietà chimiche delle nanoparticelle possono variare a seconda della malattia di interesse. L’innovazione in tal ambito consiste nell’integrazione di macchine molecolari a DNA che rispondono a stimoli particolari, sfruttando e liberando il carico utile attivo della nanoparticella.
Un trattamento combinatorio per il tumore al seno triplo negativo
I ricercatori hanno concentrato l’attenzione sul carcinoma mammario triplo negativo (TNBC), una forma aggressiva di cancro al seno, sviluppando la piattaforma basata su nanoparticelle TXN770 per la somministrazione della doxorubicina. Dato che il tumore al seno triplo negativo è indipendente dagli ormoni, non esistono attualmente terapie mirate e, pertanto, il farmaco Herceptin che bersaglia HER2 non può essere utilizzato. Grazie all’impiego della piattaforma di SMARTRIOX, i ricercatori si augurano di ridurre il dosaggio di doxorubicina incrementandone al contempo l’efficacia terapeutica, in quanto il farmaco verrà somministrato specificamente alle cellule cancerose. La piattaforma SMARTRIOX offre un ulteriore vantaggio per il trattamento del carcinoma mammario triplo negativo poiché è in grado di supportare l’utilizzo dei DNAzimi come catalizzatori per scindere le molecole di mRNA bersaglio. «I DNAzimi sono paragonabili a forbici programmabili e possono essere progettati per contrastare RNA oncogeni allo scopo di disattivare i percorsi più comuni di sviluppo e resistenza dei tumori», sottolinea Farfara. Il team ha concepito oltre 100 DNAzimi, prontamente disponibili ai medici affinché vengano usati sulla base degli esami patologici e dell’istologia tumorale dei pazienti. Ad esempio, nel caso del cancro al seno triplo negativo, quando un paziente risulta positivo al test BRCA viene approvato e raccomandato un trattamento con l’inibitore della poli ADP-ribosio polimerasi (PARP). Nel caso della tecnologia di SMARTRIOX è possibile impiegare un DNAzima PARP, che catalizza l’mRNA PARP. Le evidenze precliniche nei modelli animali dimostrano che la piattaforma di SMARTRIOX offre efficacia e sicurezza superiori allo standard di riferimento. La strategia normativa dell’azienda prevede una designazione di farmaco orfano e un’approvazione accelerata al fine di ridurre il tempo necessario alla commercializzazione.
Benefici e prospettive future
SMARTRIOX offre l’opzione di programmare la medicina in tempo reale. La programmazione viene effettuata in contesto ospedaliero secondo i requisiti del medico curante e consente di personalizzare il trattamento alle esigenze specifiche del paziente. Le terapie a base di RNA offrono benefici significativi rispetto ad altre modalità di trattamento (a livello proteico o di DNA). Il trattamento a livello di mRNA controlla molteplici effetti a valle non concorrenziali, poiché un mRNA è in grado di generare in media centinaia di molecole proteiche. È stato dimostrato che i DNAzimi catalizzano in vitro fino a 1 000 copie di mRNA, inibendo potenzialmente di conseguenza la creazione di centinaia di migliaia di copie delle molecole proteiche bersaglio. Si prevede che questi progressi rivoluzionino l’assistenza sanitaria e consentano di portare la medicina verso una nuova era caratterizzata dalla programmabilità.
Parole chiave
SMARTRIOX, somministrazione controllata dei farmaci, TNBC, nanoparticella, DNAzima, doxorubicina, tumore al seno triplo negativo