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Nanogel: quando i biomateriali incontrano gli ormoni

Nanogel: creata una nuova terapia contro l’Alzheimer grazie alla somministrazione d’insulina spray direttamente nel cervello.

Correva l’anno 1978 quando la Genentech, una grossa multinazionale americana, sintetizzò l’insulina da un batterio conosciuto come Escherichia Coli. I ricercatori della società riuscirono nell’intento di “istruire” il batterio a produrre insulina umana, grazie all’intromissione nel genoma del microrganismo del gene codificante l’ormone.

Il colosso americano riuscì ad ottenere i permessi per poter usufruire dei fermentatori necessari per il processo produttivo, dopo una serie di audizioni pubbliche atte a rasserenare l’opinione pubblica che tutte le precauzioni del caso erano state prese in considerazione. Da allora, la vita e la relativa aspettativa per chi soffriva di diabete furono sorprendentemente migliorate.

Nanogel: possibile soluzione quando lo zucchero diventa un killer

Il diabete è una patologia metabolica che causa principalmente iperglicemia, cioè un’alta concentrazione di glucosio nel sangue. Tale situazione, se perdura, può portare a complicanze cliniche più gravi (patologie secondarie) come varie forme di cecità o il famoso “piede diabetico”.

L’insulina, secreta dalle cellule β del pancreas endocrino, possiede diverse funzioni: una delle quali è quella di consentire l’abbassamento della glicemia, portando ad un stato metabolico di ipoglicemia una volta raggiunti i tessuti insulino-sensibili (come muscoli e adipe).

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Per il diabete sono state stilate una serie di classificazioni che vedono una divisione generica in diabete di Tipo 1, o insulino-deficienza assoluta, causata da un malfunzionamento delle cellule pancreatiche che non producuno più insulina, e diabete di Tipo 2 (insulino-resistenza), nel quale la risposta da parte degli organi bersaglio risulta essere poco efficace. Conseguentemente, l’abbassamento del glucosio nel sangue non avviene come dovrebbe. Tra i vari farmaci, e principi attivi, che sono stati sintetizzati nel corso degli anni, c’è anche la somministrazione per via endovenosa di capsule d’insulina. Esiste, inoltre, il diabete di Tipo 3: un che nome di recente si è ritenuto appropriato anche per indicare il morbo di Alzheimer che rappresenta una forma di diabete che colpisce selettivamente il cervello (3).

In questi casi è fondamentale che l’insulina raggiunga direttamente il sistema nervoso centrale del paziente (superando la barriera ematoencefalica), infatti, è stato dimostrato che la somministrazione della proteina è in grado di migliorare le facoltà cognitive dei soggetti affetti dalla patologia.

Una possibile soluzione, alla problematica sopra citata, viene proposta dall’Istituto di Biomedicina ed Immunologia Molecolare del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Ibim-Cnr), in collaborazione con l’Istituto di Biofisica del Cnr (Ibf-Cnr) di Palermo e il supporto di vari dipartimenti di ingegneria siciliani.

Essi, infatti, hanno sviluppato un nanogel (NG-In), ad insulina nebulizzata, che promette di essere una metodologia innovativa per lo sviluppo di nuove forme terapiche contro l’Alzheimer. I nanogels, piccolissime particelle polimeriche reticolate ed idrofile, sono state prodotte attraverso un processo orginale che fa ricorso alle radiazioni ionizzanti. Le suddette radiazioni sono comunemente utilizzate per la sterilizzazione industriale di dispositivi biomedicali, specifica la dottoressa Marta Di Carlo dell’Ibim-Cnr.

“La consueta somministrazione periferica di insulina, utilizzata nella terapia diabetica, è un rischio per l’insorgenza e l’aumento della resistenza all’insulina. Abbiamo, quindi, creato dei nanogels capaci di incorporare, proteggere e veicolare l’insulina direttamente al cervello (NG-In)”. (Dott.ssa Di Carlo, Ibim-Cnr). 

Il Risultato

La somministrazione del farmaco, formulato come spray intranasale, sarebbe una strategia alternativa per superare la barriera emato-encefalica (Bee) ed arrivare più velocemente al cervello, passando per la mucosa olfattoria, bypassando, quindi, la periferia dove potrebbe produrre effetti indesiderati.

La chiave? L’interdisciplinarità!

Risulta sempre più evidente che, con l’avanzare della ricerca, aumentano sia la consapevolezza culturale sia la mole di dati da analizzare. Una sola disciplina scientifica, qualsiasi essa sia, non può portare a compimento in modo completo la propria ricerca senza aver, anche solo brevemente, ricevuto influssi da altre discipline scientifiche. 

Il gioco forza dell’interdisciplinarità sta nel team.

Dev’essere composto da professionisti provenienti da culture scientifiche differenti, che porteranno visioni ed approcci differenti alla ricerca in questione. Questo, di certo, non è un fatto da trascurare.

BIBLIOGRAFIA 
  1. Bioingegneria: creati nanomateriali che portano direttamente l’insulina al cervello (consultato 26 marzo 2016)
  2. Bressarini OGM tra leggende e realtà Chi ha paura degli organismi geneticamente modificati? (Zanichelli Bologna 2015, p. 81)
  3. Alzheimer’s Disease Is Type 3 Diabetes–Evidence Reviewed (consultato il 27 marzo 2016)

 

A cura di Simone Giorgini. Revisionato da Mirko Zago

 

 

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