Plant derived Nanovescicles: una nuova frontiera nella somministrazione dei farmaci

Ogni metodo di somministrazione di farmaci viene descritto dalla farmacopea italiana. Esistono differenti metodi di somministrazione e la ricerca indirizza nuovi studi per evolvere metodi di somministrazione alternativi per ovviare, alle volte, alla complessità o alla scarsa solubilità di alcune sostanze nel nostro organismo. Ormai dal 1980 si parla nella letteratura di vescicole estruse dal citoplasma in diverse tipologie di piante. Inizialmente la funzione era poco nota e si pensava che la loro formazione fosse strettamente correlata alla rimozione del materiale di scarto cellulare 1. Quest’ idea è rimasta radicata e poco modificata per almeno un trentennio. Con l’arrivo del nuovo millennio e con lo sviluppo di nuovi metodi di ricerca queste formazioni vescicolari hanno attirato l’attenzione di alcuni ricercatori che hanno modificato non soltanto la definizione di questi componenti cellulari, ma hanno anche descritto e teorizzato nuove possibili funzioni particolarmente focalizzate sulla difesa della pianta che le produce. Le vescicole extracellulari (VE) sono sfere eterogenee legate alla membrana cellulare solitamente rilasciate nel lume extracellulare 2 , contengono diverse molecole bioattive come acidi nucleici, proteine e metaboliti 2. Ad ora sono state caratterizzate due tipologie di VE utilizzando le dimensioni come metodo comparativo: VE che derivano da un esosoma con dimensioni tra i 30 ed i 1.000 nm 3 e VE derivanti dall’apoptosi cellulare che vengono caratterizzate da una dimensione compresa tra i 30 ed i 10.000 nm. In questo lavoro di tesi saremo focalizzati sulla descrizione della prima tipologia di vescicole, quelle da maggior interesse farmaceutico 4. Le principali funzioni delle VE sono di difesa contro i patogeni 5, trasporto di sostanze nella pianta 6 e rimodellamento della parete cellulare 7, tuttavia anche se ben noti i metodi di rilascio di queste vescicole nel compartimento extracellulare, non è chiaro come si possano spostare all’interno dei principali organi della pianta e se esiste un vero e proprio trasporto delle vescicole o soltanto le cellule limitrofe alla zona di contatto con i patogeni possano mettere in atto questi meccanismi di difesa. Gli studi fino ad ora applicati hanno previsto l’isolamento, per la caratterizzazione, tramite diverse tipologie di centrifugazione, a bassa forza G con una velocità di rotazione attorno ai 10.000 rpm fino all’utilizzo di ultracentrifughe con una velocità di 100.000 rpm. fino all’utilizzo di gradienti di concentrazione del saccarosio per una separazione sfruttando la densità, riuscendo così ad isolare diversi tipi di VE con differenti contenuti intravescicolari. L’interesse farmacologico di queste VE sta nella facilità con cui possono essere prodotte dalle piante e la facilità di isolamento dai succhi di estrazione, sia dai frutti che altri componenti della pianta come radici, foglie e fusti. Potenzialmente queste VE possono agire anche nel nostro organismo se veicolate con particolari segnali e fondersi con le membrane dell’ospite, trasportando farmaci o nucleotidi che possono interferire con la proliferazione cellulare, contro i tumori, sulla replicazione virale e di batteri, contro infezioni