Nanotecnologie per un terapia mirata del cancro
I sistemi di rilascio dei farmaci basati su nanoparticelle sono suscettibili di ridurre la tossicità e gli effetti collaterali (tramite una somministrazione mirata), il costo dei trattamenti e persino il tempo di trattamento rispetto alle terapie alternative. I nanotubi a parete singola di carbonio (SWNT) hanno ricevuto molta attenzione recentemente grazie alla scoperta della loro capacità di penetrare le cellule umane con una velocità potenziale quattro volte maggiore e di viaggiare più in profondità rispetto a particelle equiparabili a forma uniforme. Ad esempio, rapide iniezioni locali di farmaci potrebbero prendere il posto di infusioni endovenose non localizzate di diverse ore in malattie come l'artrite reumatoide o il morbo di Crohn. La combinazione di SWNT con materiali intelligenti, ossia quei materiali che rispondono agli stimoli ambientali, per creare dispositivi controllabili di rilascio dei farmaci per la terapia tumorale è stato il fattore trainante iniziale del progetto SNAP ("Smart nanomaterials with applications in photodynamic therapy"). Gli scienziati si sono incentrati sui fotosensibilizzanti, ossia sostanze che reagiscono ad un assorbimento della luce. Una classe di queste sostanze è utilizzata nella terapia fotodinamica del cancro in cui l'esposizione alla luce attiva un farmaco in grado di uccidere le cellule. Benché altamente efficaci, non hanno specificità rispetto alle cellule sane e cancerogene e non sono molto solubili in acqua, la base del fluido intra ed extracellulare. Al fine di migliorare la loro capacità di distinguere tra cellule normali e tumorali, i ricercatori hanno cercato di funzionalizzare i fotosensibilizzanti. L'aggiunta di vari sensori (recettori) consentirebbe l'utilizzo di fotosensibilizzanti da accendere/spegnere in presenza/assenza di alcuni segnali (substrato molecole che si legano con il recettore o condizioni ambientali locali, come ioni o cambiamenti di pH). I ricercatori hanno sviluppato nanotubi idrosolubili di carbonio, caratterizzandoli mediante l'impiego di una varietà di tecniche sperimentali che forniscono informazioni non presenti in letteratura. I ricercatori hanno inoltre sviluppato una procedura per la produzione di SWNT ad elevata purezza selettivamente funzionalizzati che hanno conservato le proprietà ottiche ed elettriche. La sintesi e la caratterizzazione di un certo numero di fotosensibilizzatori potenziali e il successivo legame covalente agli SWNT ha individuato possibili usi in applicazioni fotovoltaiche come la conversione di energia. Il team del progetto SNAP ha compiuto notevoli progressi nello sviluppo di solubile in acqua di SWNT e fotosensibilizzanti che dovrebbe servire come base per l'ulteriore sviluppo di sistemi mirati e intelligenti di rilascio fotodinamico di farmaci così come i dispositivi ad energia solare.
