Artrosi: ecco le nanoparticelle che aiutano la riparazione della cartilagine

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Artrosi: ecco le nanoparticelle che aiutano la riparazione della cartilagine

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Uno dei metodi più promettenti per tentare di riparare le cartilagini danneggiate è quello di iniettare nelle articolazioni delle proteine che stimolano la proliferazione e il differenziamento cellulare
di redazione

È il sacro Graal dell’ortopedia: trovare un modo efficace per rigenerare la cartilagine danneggiata. L’invecchiamento della popolazione impone di trovare valide soluzioni rapidamente. Ora gli ingegneri biomedici della Texas A&M University lasciano immaginare che l’ambito traguardo possa essere più vicino. I ricercatori americani hanno infatti messo a punto un preciso sistema di trasporto dei farmaci destinati alle articolazioni che sfrutta le potenzialità delle nanoparticelle. Un modo per far arrivare la terapia tutta intera solo ed esclusivamente dove ce ne è bisogno, riducendo il rischio di dispersione del prodotto nel corso del viaggio.

L’artrosi, malattia caratterizzata dal consumo di cartilagine, colpisce circa 27 milioni di persone negli Stati Uniti. La carenza di tessuto connettivo provoca dolori articolari e danni alle ossa, compromettendo, alla lunga, la mobilità.

Visto l'enorme impatto della malattia, riuscire a riparare la cartilagine è una delle principali sfide della medicina moderna. I tentativi sono stati tanti e fantasiosi, ma una terapia veramente efficace non è ancora stata individuata. Uno dei metodi più promettenti è quello di inserire nelle articolazioni un gruppo speciale di proteine chiamate “fattori di crescita” che aiutano la riparazione e la rigenerazione dei tessuti stimolando la proliferazione e il differenziamento cellulare.

Ma fare in modo che queste proteine arrivino a destinazione e esercitino la loro azione terapeutica non è un’impresa facile. Perché le molecole si degradano velocemente e ne servono grandi quantità per poter ottenere effetti evidenti.

Inoltre, questa strategia è rischiosa. Ci si possono aspettare infatti eventi avversi non trascurabili come infiammazioni o una crescita incontrollata di tessuto. 

Ma il team di ricercatori guidati da  Akhilesh K. Gaharwar, del dipartimento di ingegneria biomedica della Texas A&M University, ha trovato un modo di aggirare questi ostacoli. Ad assicurare una precisa e prolungata azione dei fattori di crescita sulle articolazioni ci pensano delle nanoparticelle bidimensionali. Grazie a una superficie ampia e una carica elettrica doppia, le nanoparticelle permettono alle proteine di attaccarsi sfruttando le forze elettrostatiche. 

«Queste nanoparticelle potrebbero prolungare l’azione dei fattori di crescita sulle cellule staminali mesenchimali umane, che sono comunemente utilizzate nella rigenerazione della cartilagine.  Il rilascio prolungato di fattori di crescita ha portato ad una maggiore differenziazione delle cellule staminali verso la cartilagine e può essere utilizzato per il trattamento dell’artrosi», ha dichiarato Gaharwar, a capo dello studio. 

Tra i vantaggi del nuovo sistema di distribuzione del farmaco nell’organismo ci sono anche quelli di tipo economico. Un trasporto più efficiente riduce anche la quantità di proteine terapeutiche richieste per ottenere gli effetti desiderati. Infine, con la consegna del farmaco alla precisa destinazione si evitano gli effetti collaterali dovuti alla diffusione del prodotto al di fuori del bersaglio terapeutico. 

Il lavoro è stato finanziato dal National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering dei National Institutes of Health e dalla National Science Foundation.