La prevalenza di ALLERGIA AL NICHEL (Ni) è in crescita. Esiste una stretta correlazione tra la concentrazione di Ni e la MALATTIA CELIACA, complessa enteropatia autoimmune indotta dal GLUTINE alimentare. Questa presenta sintomi cerebrali e intestinali la cui causa è l'accumulo di Nichel nella mucosa intestinale e nell'encefalo. Ad oggi non esiste una diagnostica per immagini che consenta di rilevare i DEPOSITI DI Ni e i pazienti celiaci che presentano la comparsa di questi gravi sintomi sono sottoposti ad un importante utilizzo di tecniche di laboratorio non risolutive. L'obiettivo principale del progetto è di evidenziare la relazione tra l¿accumulo patologico del Ni in vari distretti corporei e la presenza di disturbi addominali e neurologici. Al fine di individuare l'accumulo di Ni, si prevede lo sviluppo di un sistema complesso di DIAGNOSTICA MOLECOLARE IN VIVO che consenta di rilevarne la presenza nelle mucose intestinali e nell¿encefalo attraverso L'IMAGING MOLECOLARE MEDICO NUCLEARE SPECT. L'innovatività del progetto presentato si esplica attraverso l'utilizzo di un nanocomposito con architettura core@shell che consiste in NANOPARTICELLE DI ORO (Au NPs) inglobate in un polimero e caratterizzate da una funzione doppia, per legare probe di istidina che veicola verso il Ni e complessare il 99mTecnezio. Au NPs funzionalizzate con il radiofarmaco saranno in grado di identificare i depositi di Ni mediante la SPECT. La MULTIDISCIPLINARIETÀ che caratterizza il gruppo di ricerca, composto da medici nucleari, chimici, fisici, gastroenterologi, neurologi, chirurghi e statistici, assicura l¿implementazione di un efficiente sistema di NEUROIMAGING e di MEDICINA DI PRECISIONE addominale. Questo progetto potrebbe permettere, infatti, attraverso un sistema semplice di IMAGING NUCLEARE MOLECOLARE, di poter fare DIAGNOSI PRECOCE di conseguenze gravi una malattia ampiamente diffusa nella popolazione, con un dispendio economico minimo.
Le componenti innovative del progetto di ricerca sono schematizzabili in 2 grandi aree: avanzamento delle conoscenze negli ambiti della DIAGNOSTICA e della NANOTECNOLOGIA.
In ambito diagnostico va sottolineato come ad oggi non esista una tecnica per immagini che riesca a rilevare REAL TIME I DEPOSITI DI NICHEL nel corpo umano. Benchè la celiachia sia una patologia diffusissima ed ampiamente studiata, non sono stati mai realizzati degli strumenti che permettano di fare una DIAGNOSI PRECOCE delle conseguenze in ambito intestinale e soprattutto neurologico legato ad un maggiore consumo di nichel, dovuto all'utilizzo di alimenti ad alto contenuto scelti perché privi di glutine. Nell'ambito della NEUROIMAGING FUNZIONALE lo studio dei target molecolari è l'ultima frontiera. Riuscire a caratterizzare in un tessuto biologico l'accumulo di nichel tramite l'utilizzo di NPs e dimostrare la correlazione con disturbi neurologici e intestinale è altamente innovativo. Questo progetto potrebbe permettere, attraverso un sistema semplice di imaging nucleare, di poter fare diagnosi precoce di conseguenze gravi una malattia ampiamente diffusa nella popolazione, con un dispendio economico minimo. E' nostra osservazione che i pazienti celiaci in seguito a prolungata terapia gluten free presentano la comparsa di una sintomatologia gastroenterologica che, spesso, conduce ad un importante utilizzo di tecniche diagnostiche e di laboratorio, non risolutive, volte all' identificazione della causa dei disturbi lamentati e non modificati dalle numerose terapie praticate. Risulta infatti elevato il dispendio economico per l'utilizzo di farmaci e di integratori. Tale obiettivo sarà raggiungibile progettando e realizzando un'architettura core@shell in cui Au NPs funzionalizzate con il radiofarmaco vengono inglobate in particelle polimeriche submicrometriche (di dimesioni comprese tra i 100 e i 500 nm) opportunamente funzionalizzate per essere veicolate nei tessuti con accumulo di Ni. Questo approccio è estremamente innovativo nel contesto dei nanomateriali utilizzati in medicina nucleare, perché consente di combinare in un unico sistema il radiofarmaco e il target molecolare dando luogo ad un SISTEMA SONDA PARTICOLARMENTE SENSIBILE per effettuare imaging nucleare e allo stesso tempo ESTREMAMENTE SELETTIVO verso il tessuto biologico di interesse. Le Au NPs, grazie alle loro ridotte dimensioni, hanno un elevato rapporto superficie/volume che consente di ancorare efficacemente il radiofarmaco. Le Au NPs sono selezionate non solo per la loro ben nota biocompatibilità, ma nella prospettiva di effettuare multiterapia essendosi rivelate promettenti in diversi trial clinici. Le Au NPs verranno inglobate in particelle polimeriche submicrometriche che hanno le funzioni di:
i) proteggere il radiofarmco,
ii) fornire al sistema stabilità colloidale,
iii) agire da carrier per il target molecolare
iv) creare una barriera fisica tra il radiofarmaco e il tag o recettore del Ni.
La novità del progetto sarà l'uso di sonde di affinità basate su istidina per complessare differentemente nichel e tecnezio e l'impiego di peptidi "like receptor" in grado di riconoscere in maniera specifica recettori di membrana di cellule intestinali/cerebrali.