Nanoparticelle proteiche per la veicolazione e il direzionamento di farmaci

Il termine nanotecnologia indica lo studio e il controllo della materia a dimensioni comprese tra 1 e 100 nanometri (nm), coinvolgendo scienza, ingegneria e tecnologia su scala nanometrica. Una delle sue aree più importanti è la “nanomedicina”, che si riferisce ad interventi medici altamente specifici su scala molecolare per la diagnosi, la prevenzione e il trattamento delle malattie. Una delle principali sfide della nanoterapia è, inoltre, lo sviluppo di nanocarriers che possano trasportare gli agenti terapeutici al sito mirato (soprattutto per la terapia oncologica), mediante un meccanismo di targeting (passivo, attivo e fisico), inteso come la capacità del farmaco di accumularsi nell’organo o tessuto bersaglio in modo selettivo e quantitativo, indipendentemente dal sito e dal metodo di somministrazione. Se il bersaglio è un organo o un tessuto si possono utilizzare anche forme farmaceutiche più tradizionali come capsule, compresse e microparticelle, mentre se il target è un organello cellulare, possono essere utilizzate solo le nanoparticelle per ottenere un targeting intracellulare. Nell’ambito del drug delivery, l’utilizzo di sistemi nanoparticellari consente inoltre di migliorare l’aderenza terapeutica del paziente riducendo la dose (e quindi gli effetti collaterali) e la frequenza delle somministrazioni, attraverso un rilascio controllato del principio attivo per un certo periodo di tempo. Tra le nanoparticelle polimeriche, quelle costituite da proteine sono ampiamente utilizzate, grazie alla loro biocompatibilità, biodegradabilità, possibilità di produzione facile ed economica, ed elevata capacità di caricamento dei farmaci. Le proteine costituenti le nanoparticelle possono essere classificate in base all’origine (animale o vegetale) e alla struttura (globulare o fibrosa); inoltre, i progressi nel campo della tecnologia ricombinante consentono di sfruttare batteri e altri tipi di cellule come biofabbriche per produrre le proteine di interesse in forma altamente purificata. Tra le proteine di origine animale maggiormente utilizzate per la formulazione di sistemi nanoparticellari vi è l’albumina, impiegata nella tecnologia di targeting tumorale nab (nanoparticle albumin-bound), che presenta un ampio potenziale per le terapie contro il cancro. Un esempio è Abraxane®(ABI-007), una nanoparticella di paclitaxel legata all’albumina con una dimensione media delle particelle di 130 nm, usata nel trattamento del carcinoma mammario metastatico, del carcinoma polmonare non a piccole cellule e del carcinoma pancreatico metastatico. Oltre ad Abraxane®, esistono diverse formulazioni antitumorali a base di albumina che sono attualmente in fase di sperimentazione clinica, come ABI-008 (nab-docetaxel), ABI-009 (nab-rapamicina) e ABI-011 (nab-5404). Inoltre, di particolare interesse, visto il difficile momento pandemico che stiamo vivendo a livello mondiale, è la recente approvazione di un nuovo vaccino contro il COVID-19, il NVX-CoV2373, che si aggiunge agli altri, sfruttando però una metodologia già utilizzata in passato che si basa su proteine ricombinanti in forma nanoparticellare, e promette di generare risposte immunitarie protettive potenti, robuste e durature.