La possibilità di utilizzare in medicina nanoparticelle (NP) sia come nanovettori di farmaci sia come nanoagenti di contrasto molecolari si sta rivelando di enorme potenzialità in campo terapeutico. Il fatto che le nanoparticelle si collochino, in termini di grandezza, sulla medesima scala di componenti cellulari (DNA, proteine) e la possibilità di progettarle con caratteristiche fisiche e chimiche atte ad eludere il sistema immunitario e penetrare le barriere è alla base della loro azione biologica ma può anche amplificarne la tossicità.
OBIETTIVI E SVOLGIMENTO DELLA RICERCA.
Il principale obiettivo di questo progetto è quello di comprendere e caratterizzare l'eventuale interazione di nanoparticelle (NP) con finalità di uso clinico (diagnostico o terapeutico) con materiale biologico al fine di: 1) predirne la potenziale tossicità; 2) sviluppare modelli in vitro in grado di valutare la tossicità di futuri nanomateriali.
Verranno quindi studiate: a) le caratteristiche in grado di influenzare la sicurezza delle NP; particolare attenzione varrà rivolta al ruolo svolto dalla specie, dalle dimensioni e dalla funzionalizzazione chimica ; b) la possibile esistenza di un meccanismo generale d¿azione comune a tutte le tipologie di NP.
A questo scopo NP fluorescenti (quantum dots) verranno valutate su colture cellulari primarie e stabilizzate di mammifero (principalmente cellule del sistema immunitario e sistema nervoso centrale). Utilizzando questi modelli sperimentali verrà valutata la vitalità cellulare (necrosi vs. apoptosi) e lo stato di attivazione/disregolazione mediante parametri rappresentativi di specifiche funzioni cellulari es. produzione di citochine, di specie reattive dell¿ossigeno, alterazione dell¿omeostasi del calcio intracellulare. L¿analisi microscopica permetterà anche di stabilire se le particelle entrano nelle cellule e se vi si accumulano.
I risultati ottenuti saranno correlati alle specifiche caratteristiche delle nanoparticelle (area superficiale specifica, forma, funzionalizzazione).