Attualmente uno degli obbiettivi primari nella ricerca medica è lo sviluppo di nuovi farmaci per il trattamento delle malattie neurodegenerative. Sebbene molte molecole abbiano delle ottime potenzialità terapeutiche, molto spesso l'azione del farmaco è impedita dall'impossibilità di attraversare la barriera ematoencefalica (BEE) e raggiungere le zone del cervello da trattare ad una concentrazione efficace. Tra i sistemi di veicolazioni più promettenti rientrano i liposomi, sono sistemi facilmente modulabili e possono essere funzionalizzati per permettere l'attraversamento della BEE. In questo panorama si inserisce il progetto di ricerca che propone di sviluppare nuove formulazioni liposomiche di tipo cationico funzionalizzate con tensioattivi di origine sintetica in grado di: i) incapsulare con elevata efficienza farmaci di interesse per il trattamento di malattie del SNC, ii) attraversare la BEE, iii) raggiungere con il loro carico il sistema nervoso centrale. Uno tra i principi attivi scelti sarà un oligonucleotide antisenso, il Nusinersen, approvato per il trattamento dell'atrofia muscolo spinale (SMA) una malattia genetica che colpisce le cellule nervose del midollo spinale, i motoneuroni (MN). Attualmente la somministrazione avviene per via intratecale in quanto il farmaco non è in grado di oltrepassare la BEE, quindi estremamente invasiva per il paziente (che nella maggior parte dei casi è un bambino). Pertanto, lo sviluppo di un miglior sistema di veicolazione del farmaco rappresenta un obiettivo primario per l'approccio terapeutico alla SMA. Il fine ultimo del progetto è quello di riuscire sviluppare sistemi di trasporto di farmaci applicabili a diverse patologie neurodegenerative, grazie all'ideazione di strutture a base liposomica in grado di incapsulare principi attivi terapeutici o materiale genetico (DNA, RNA, oligonucleotidi ecc.) e di permettere il trasporto di questi principi attivi al sito di interesse.
Il progetto di ricerca proposto è di estrema attualità e innovazione e si inserisce pienamente nel panorama attuale, infatti ad oggi per la maggior parte delle malattie neurodegenerative non esiste una cura efficace e questo comporta purtroppo un peso significativo sia in termini di sofferenza dei pazienti sia in termini economici per il sistema sanitario. Nel 2010 il costo di queste patologie solo in Europa è ammontato a circa 798 miliardi di euro.
(doi: 10.1016/j.euroneuro.2011.08.008). La necessità dello sviluppo di nuove terapie e di sistemi di veicolazione innovativi è fondamentale. Tra i nanonosistemi più utilizzati rientrano i liposomi, il concetto di liposoma come sistema di trasporto ha rivoluzionato il settore farmaceutico sin dagli anni 60 grazie a Bangham. Questi sistemi di veicolazione sono stati ampiamente studiati per essere impiegati nel trattamento di varie patologie. Grazie alle loro proprietà vantaggiose (controllo farmacocinetico, farmacodinamico, biodisponibilità e limitata tossicità) è possibile superare le limitazioni legate alle terapie tradizionali. L'incredibile espansione della tecnologia liposomica nel settore medico è in continua crescita, sia grazie alle recenti approvazioni da parte del FDA ed EMA riguardo l'uso di nanoparticelle nei trials clinici (doi: 10.1002/btm2.10143) sia grazie allo sviluppo di molti prodotti attualmente in commercio come ad es. Doxil®, Ambisome®, DepoDurTM, DepoFoamTM
(doi: 10.3390/pharmaceutics9020012). Negli ultimi anni l'utilizzo di nanosistemi a base liposomica come sistemi di trasporto di sostanze terapeutiche sembra essere una delle prime scelte in ambito della nanomedicina. (doi: 10.1186/s12645-019-0055). Questi sistemi infatti grazie alla loro estrema versatilità hanno mostrato risultati promettenti e possono essere impiegati nel trattamento di varie patologie dall'immunoterapia alla terapia genica
(doi: 10.1021/acscentsci.1c00181). In particolare è di estrema attualità la tecnologia basata sulla complessazione di materiale genetico con nanoparticelle lipidiche che è la stessa utilizzata da Pfizer e Moderna per il vaccino covid 19, in cui il materiale genetico che racchiude le istruzioni per produrre la proteina Spike e indurre la formazione di anticorpi contro il virus è racchiuso in nanoparticelle lipidiche funzionalizzate (doi:10.3390/vaccines; doi:10.1056/NEJMoa2028436; doi:10.1101/2020.06.11.145920; doi: 10.1056/NEJMoa2024671; doi:10.1056/NEJMoa2022483; doi: 10.1038/s41586-020-2814-7).
Il progetto di ricerca rientra ampiamente in questo scenario e difatti lo scopo finale è quello di sviluppare sistemi innovativi di veicolazione a base liposomica in grado di incapsulare principi attivi terapeutici o materiale genetico (DNA, RNA, siRNA, oligonucleotidi ecc.) e di trasportarli al sito bersaglio di interesse ad una concentrazione efficace. Nel caso specifico della SMA, il progetto si propone si sviluppare una via di somministrazione meno invasiva, per ottenere una terapia più focalizzata in grado di gestire i sintomi della malattia e di ridurre gli effetti collaterali. Inoltre il nuovo approccio potrebbe portare ad una riduzione dei costi (attualmente pari 750000 euro a dose). In generale la realizzazione di questo progetto consentirà l'acquisizione di nuove conoscenze e competenze estendibili nell'ambito del trattamento di patologie neurodegenerative e portando al possibile sviluppo di nuovi prodotti farmaceutici e all'individuazione di nuove nanotecnologie per veicolare farmaci al sistema nervoso centrale.