Riassunto analitico
Le nanoparticelle polimeriche (NPs), sono sistemi progettati e proposti per il trattamento di diverse patologie, comprese quelle che affliggono il Sistema Nervoso Centrale; il passaggio della barriera ematoencefalica (BEE) e la permanenza dell’attivo al sito d’azione per tempi adeguati e concentrazioni efficaci sono aspetti cruciali per l’efficacia della terapia. Spesso vengono proposti approcci invasivi, rischiosi e a volte incompatibili con le condizioni dei pazienti. Pertanto, la possibilità di veicolare e direzionare farmaci utilizzando NPs quali trasportatori, dopo somministrazione endovenosa rappresenta una valida alternativa. Un caso particolarmente difficile da trattare è quello delle Malattie da Accumulo Lisosomiale, in cui la carenza di enzimi risulta molto dannosa soprattutto a livello cerebrale. La terapia attuale è costituita da iniezioni frequenti dell’enzima mancante, che mostra instabilità in circolo e non supera la BEE in concentrazioni efficaci, risultando attivo solo nel trattamento periferico. Focus della mia tesi è l’ottimizzazione di una formulazione nanoparticellare capace di incorporare in modo stabile, mantenendone l’attività, l’enzima β-glucosidasi. Studi precedentemente condotti nel laboratorio TeFarTI, che mi ha ospitato nel periodo di ricerca, hanno dimostrato come la presenza di agenti stabilizzanti come albumina e ciclodestrine possano migliorare il caricamento e la formulabilità dell’enzima stesso. Nel mio progetto è stato valutato l’effetto di un’altra classe di composti con azione stabilizzante, i polisorbati o Tween®. Sono stati testati diversi tipi di Tween® (20, 60 e 80) e diverse concentrazioni per stabilizzare l’enzima. Per la formulazione delle NPs è stata utilizzata la tecnica della doppia emulsione. Dopo aver caratterizzato ogni formulazione da un punto di vista dimensionale, con tecniche quali DLS e microscopia SEM e AFM, è stata calcolata l’attività enzimatica residua, rilevando che il Tween®20 porta a risultati significativamente migliori rispetto agli altri Tween®. Per quanto riguarda l’efficacia d’incapsulazione, le percentuali maggiori (9-10%) sono state ottenute aggiungendo alla formulazione Tween®20 allo 0,5% e 5%. Il Tween®20 al 20%, tuttavia, a fronte di una minore percentuale di incapsulazione, ha dimostrato l’incremento maggiormente significativo dell’attività enzimatica, rispetto alla formulazione controllo senza tensioattivo. Alla luce di questi risultati il Tween®20 è stato scelto per una caratterizzazione più approfondita, determinandone il contenuto residuo all’interno delle NPs e nel rispettivo mezzo di sospensione, utilizzando la tecnica HPLC-ELDS. Da queste valutazioni risulta che, indipendentemente dalla quantità di Tween® utilizzata, una percentuale resta intrappolata nelle particelle, probabilmente legata direttamente all’enzima. Saranno necessari ulteriori studi per analizzare il meccanismo con cui il Tween®20 interagisce con la β-glucosidasi per stabilizzarne l’attività, e per verificare la tossicità associata alla quantità residua nei sistemi.
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