Riassunto analitico
La malattia di Alzheimer (AD) è una patologia neurodegenerativa progressivamente invalidante con esordio prevalente in età presenile caratterizzata da vari disturbi cognitivi. Le cause dell’AD non sono ancora del tutto note ma l’ipotesi patogenetica più accreditata sembra essere quella amiloidogenica, con formazione e accumulo extracellulare di peptidi di β-amiloide che organizzandosi prima in fibrille e poi in placche provocano diversi effetti tossici (es. alterazioni della permeabilità di membrana, stress ossidativo e disfunzioni mitocondriali). Allo stato attuale, la medicina non dispone di un trattamento efficace che sia in grado di impedirne la progressione in particolare per l’inaccessibilità di molti farmaci al cervello. Infatti, la barriera ematoencelifalica (BEE) che regola l’accesso delle molecole e l’omeostasi del cervello proteggendolo da insulti esterni, rappresenta un grande limite per gli attivi che non essendo in grado di attraversarla risultano inefficaci. Ecco perché l’impiego di sistemi di veicolazione e direzionamento di farmaci può essere utile per migliorare sensibilmente i risultati terapeutici. In particolare il mio lavoro di tesi si è focalizzato sullo sviluppo di due differenti approcci tecnologici per veicolare il peptide-attivo KLVFF (avente funzione anti-aggregante nei confronti di Aβ) attraverso nanoparticelle polimeriche (NPs) appositamente modificate per il direzionamento cerebrale (NPs-g7): 1) l’incapsulazione del peptide-attivo nelle NPs, 2) la coniugazione del peptide-attivo sulla superficie delle NPs. Per ciascuno di questi approcci sperimentali sono state studiate diverse variabili formulative; i) concentrazione della soluzione peptidica, ii) concentrazione del tensioattivo (polivinilalcol) in soluzione acquosa durante la formulazione, iii) rapporto fase organica/fase acquosa. Tutte le formulazioni sono state caratterizzate da un punto di vista chimico-fisico e tecnologico: distribuzione dimensionale, potenziale Zeta, resa ponderale, tensioattivo residuo, efficienza di incapsulazione (EE%), contenuto, efficienza di derivatizzazione e profilo di rilascio del peptide-attivo incapsulato. Il lavoro di tesi si è concretizzato in un importante studio tecnologico volto a incrociare le variabili formulative così da selezionare, per studi in vitro, le NPs formulate con i due approcci rispondenti ai migliori requisiti tecnologici di somministrazione (e.g. popolazione con distribuzione dimensionale monodispersa/monomodale, riproducibile e stabile, con diametro medio che non deve superare 200 nm, superficie omogenea in termini di carica, resa ponderale > 70/80%; tensioattivo residuo <10%; farmaco incapsulato/ farmaco coniugato > 100 µg/ 100 mg di NPs_ valore teorico ipotizzato in base alla esigenza terapeutica). In particolare fra le NPs con peptide incapsulato sono state selezionate quelle aventi diametro medio di 250±15 nm, indice di polidispersione(PDI) 0,15 ± 0,04, potenziale Zeta di -33 ± 4 mV, resa ponderale del 76%, contenuto di farmaco di 720 ± 25 µg/100 mg di NPs, efficienza incapsulazione del 36 ± 3.5 % e con un rilascio a 168 h pari al 25% del contenuto. Per quanto riguarda le NPs con peptide coniugato in superficie, invece, sono state selezionale NPs aventi diametro di 230 ± 10 nm, PDI di 0,11 ± 0,02, potenziale Z di -25 ± 3mV, resa ponderale del 72%, resa di derivatizzazione del 54% corrispondente a 270 ug di peptide/100 mg di NPs. I test in vitro, tuttora in corso d’opera, mostrano la sicurezza dei sistemi particellari trasferiti su cellula; si sta testando anche la capacità anti-aggregante nei confronti di Aβ del peptide veicolato nelle due diverse modalità formulative.
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