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Legge di Murphy:

Trasportare le cure nel sangue

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Servirsi dei globuli rossi come veicolo per trasportare nell'organismo farmaci e vaccini: l'idea che può aiutare nella lotta contro le malattie e virus.

Raggiungono ogni parte del corpo umano, sono le più importanti cellule del sangue, perché trasportano ossigeno ad ogni cellula dai neuroni celebrali alla punta dei piedi. Perché non utilizzarli come vettori per farmaci?

 

globuli rossiLa vita media di queste cellule è di circa 120 giorni, poi i globuli rossi invecchiati vengono distrutti dai macrofagi nella milza e nel fegato, dove la demolizione concorre alla formazione della bile, mentre il ferro in esso contenuto viene riciclato per formare nuova emoglobina. La loro produzione in età adulta avviene nel midollo osseo dove si differenziano riempiendosi di emoglobina la proteina contenente ferro che conferisce la tipica colorazione rossa.

Alcuni farmaci che si utilizzano nella maniera tradizionale purtroppo non raggiungono efficacemente tutti gli organi e non riescono a curare o a prevenire i danni causati dalle malattie o dai virus. Sulla base di quest'idea un gruppo di ricercatori italiani e riuscito a a trasformare i globuli rossi in una specie di veicolo in grado di inglobare più diversi tipi di farmaci e trasportarli poi nelle parti del corpo dove sono necessari, servendosi di dosi minori a parità di efficacia e con minori effetti collaterali.

Non solo, ma i globuli rossi così modificati possono servire anche come «cavalli di Troia» per ingannare il virus dell'Aids e potenziare le cellule del sistema immunitario che devono combatterla, eludendo la sorveglianza del virus più temibile del secolo.

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Visti da vicino - Globuli rossi umani ingranditi col microscopio elettronico, vi è anche i globuli bianchi. La circolazione del sangue fu scoperta da William Harvey nel 1628.

Un qualsiasi farmaco all'interno del nostro corpo ha una durata limitata entro la quale svolgere la propria azione, do po di che viene eliminato dall'organismo o trasformato in una forma priva di attività biologica. Per rendere ottimale la sua efficacia terapeutica bisogna quindi mantenerlo in circolazione per tempi sufficientemente lunghi, per esempio somministrandolo frequentemente al paziente (anche ogni quattro ore, nel caso degli antivirali).

Ma esiste un’altra possibilità, aperta dalle nostre ricerche, per mantenere attivo a lungo un medicinale nell'organismo, riducendo inoltre al minimo gli eventuali effetti collaterali legati alla somministrazione tradizionale: incapsularlo all'intemo dei globuli rossi del sangue.

 Una proprietà interessante è la capacità di aumentare il proprio volume, rigonfiandosi di acqua quando vengono immersi in una soluzione contenente una concentrazione di sali inferiore a quella del sangue. L' aumento di volume è seguito dall'apertura sulla membrana dei globuli di pori sufficientemente grandi da essere utilizzati per introdurre nella cellula diversi tipi di farmaci. A questo punto, se viene ripristinata la concentrazione salina normale, il globulo rosso riassume la propria forma originaria e le sue normali proprietà biochimiche. Reinserendo i globuli rossi così modificati nel sistema circolatorio del paziente, infatti, questi riprendono a circolare come se non fossero stati sottoposti ad alcun trattamento.

Con questa procedura siamo riusciti a inserire nei globuli rossi i farmaci più diversi: antitumorali, antivirali e un tipo di antinfiammatori chiamati glucocorticoidi. Per esempio, abbiamo incapsulato nei globuli rossi umani un glucocorticoide chiamato Dexametasone:le cellule cosi modificate, reimmesse nel flusso sanguigno del paziente, hanno gradualmente rilasciato il farmaco per oltre 10-12 giorni, mentre con la somministrazione tradizionale del medicinale l'effetto terapeutico non supererebbe alcune ore. In questo modo è possibile ottenere effetti di durata molto superiore e prolungata rispetto alla modalità classica di somministrazione.

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Le proprietà dei globuli rossi come vettori per i farmaci non finiscono. Quando un globulo rosso è alla fine del suo ciclo vitale (che dura circa 120 giorni) viene eliminato dall'organismo da un tipo particolare di cellule del sistema immunitario, dette macrofagi. Abbiamo pensato, allora, di sfruttare questo processo per somministrare in modo più efficace nell'organismo dei malati di Aids i farmaci che servono a combattere il virus Hiv.

Questo virus infetta particolare due tipi di cellule immunitarie: i linfociti Cd4 e i macrofagi. Ma mentre i linfociti possono essere oggi protetti dai farmaci correntemente impiegati (l'Azt e gli inibitori della proteasi), questo trattamento è poco efficace nel proteggere i macrofagi.Immagine4 0

Abbiamo allora incapsulato il farmaco anti—Hiv nei globuli rossi, sottoponendoli poi a una particolare procedura per fare in modo che i macrofagi li riconoscessero come globuli giunti alla fine della propria vita. Questi veri e propri «cavalli di Troia» sono quindi stati riconosciuti e «digeriti» dai macrofagi, in questo modo, hanno ricevuto il farmaco che altrimenti non avrebbe potuto raggiungerli. Questa strategia è stata provata con successo sia in provetta sia su animali da laboratorio, dimostrandosi capace di bloccare l'attività infettiva del virus Hiv rispetto ai sistemi tradizionali.

 

La possibilità di immettere nell'organismo farmaci incapsulandoli nei globuli rossi offre anche altri vantaggi. Infatti è possibile progettare, realizzare e somministrare farmaci totalmente nuovi, che non avrebbero efficacia se dati al paziente in modo tradizionale (per bocca, per iniezione intramuscolare, per endovena) in quanto le cellule dell'organismo potrebbero degradarli. I globuli rossi, invece, proteggono il medicinale dall'azione dei liquidi biologici, come se la molecola del farmaco si trovasse in uno speciale contenitore.

Questa possibilità è già stata utilizzata dai ricercatori dell’Università di Genova, i quali hanno sintetizzato un nuovo derivato del farmaco anti-Aids più conosciuto, l’Azt, che, quando è stato incapsulato nei globuli rossi, si è dimostrato estremamente efficace su animali da laboratorio nel proteggere le cellule del sistema immunitario, come i macrofagi, senza produrre gli effetti tossici collaterali dell’Azt somministrato nella maniera tradizionale.

In laboratorio, siamo riusciti in questo modo a proteggere il cervello dei topi dall’infezione di virus del tutto simili a quello dell’Aids, che colpiscono questo genere di animali.

I vettori rappresentati dai globuli rossi possono anche trasformare il nostro sangue in un laboratorio in grado di produrre al suo interno i farmaci dei quali ha bisogno. Oggi è infatti possibile incapsulare anche molecole (come gli enzimi) circa 100-200 volte più grandi di quelle dei comuni farmaci.

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MICRO-TRASPORTO - Nello figura la procedura che consente di incapsulare farmaci nei globuli rossi e così Trasportarli e rilasciarli in modo ben più efficace delle usuali somministrazioni.

A questo punto i globuli, diventati fabbriche di medicinali che circolano per il corpo, possono immettere direttamente nell'organismo sostanze contro gli avvelenamenti, e sono stati già realizzati globuli per contrastare le intossicazioni da metanolo, da Cianuro e da pesticidi. Ma in parecchi laboratori del mondo si stanno sperimentando queste cellule del sangue anche per rimuovere le sostanze prodotte in eccesso dall'organismo nel quadro di varie malattie, come, per esempio, il glucosio nel diabete, l’acido urico nelle uricemie, o particolari molecole presenti nei tumori, oppure per riequilibrare quei meccanismi biochimici che risultano alterati nel caso di gravi difetti presenti già alla nascita. come le immunodeficienza congenite, che privano un individuo dei sistemi fondamentali di difesa.

Un giorno ci si potrà vaccinare anche con i globuli rossi così modificati, se avranno un seguito i primi positivi risultati delle ricerche condotte in Italia per il loro impiego come vettori di vaccini.

Si è dimostrato la possibilità di vaccinare in questo modo gli animali da esperimento contro malattie infettive provocate da virus particolarmente difficili da neutralizzare, come gli herpesvirus e i retrovirus.

L’uso «intelligente» dei globuli rossi, in sintesi, può quindi aprire nuove prospettive di terapia con farmaci già noti e sperimentati o per progettare nuove molecole che, se veicolate diversamente, non sarebbero utilizzabili, soprattutto per il trattamento delle infezioni virali (compreso l'Aids), nei processi infiammatori cronici e acuti e nello sviluppo di nuovi vaccini.

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