Le nanoparticelle che ci spareranno le sostanze dritte nel cervello

Le sostanze ad uso terapeutico potrebbero presto essere in grado di pas​seggiare per i nostri corpi, guidate da remoto. Ma nel momento in cui raggiungono il cervello, è facile che incontrino la barriera che difende le nostre preziose testoline da tossine dannose—la barriera emato-encefalica, precisamente.

Ora, un gruppo di scienziati ha scoperto un nuovo modo per superarla usando le nanoparticelle magnetiche.

La barriera emato-encefalica (BEE) è una serie di cellule connesse strettamente che separa il sangue che circola nel corpo dai fluidi interni del cervello. La barriera è estremamente selettiva su cosa lascia passare—secondo uno studio, il 98% delle piccole particelle non la oltrepassa. Il che è un problema, quando cerchi di far arrivare sostanze al cervello. Per quanto si siano proposte soluzioni, come travestire medicine con molecole in grado di superare la barriera, la misura delle molecole usate è un problema significativo.

Per risolvere la situazione, i ricercatori dell'École Polytechnique de Montréal e della University of Montreal a—lo avrete capito—Montreal, in Canada, si sono rivolti alle nanotecnologie. In un articolo pronto ad essere pubblicato sul prossimo numero del Journal of Controlled Release—disponibile online—i ricercatori raccontano di come abbiano iniettato nanoparticelle fatte di elementi magnetici in topi anestetizzati e usato un segnale a bassa radiofrequenza per scaldarle, il risultato di un fenomeno conosciuto come rilassamento di Néel.

Secondo i ricercatori, "ogni volta che i momenti magnetici delle [nanoparticelle magnetiche] si allineano con la direzione alternata del campo [a radiofrequenza], rilasciano una certa energia una volta che si rilassano tornando alla loro direzione originale." Il calore emesso dalle nanoparticelle magnetiche ha reso la BEE più permeabile per un breve intervallo—lungo abbastanza per permettere alle nanoparticelle di scivolare dentro.

È a dir poco incredibile, forse state pensando, ma le sostanze guidate dove sono? Vi rispondo: giusto. È vero che gli scienziati hanno iniettato solo le nanoparticelle magnetiche in questo esperimento. Ma, in combinazione con altre tecniche, hanno scritto i ricercatori, questo approccio potrebbe essere usato per guidare i farmaci legati alle nanoparticelle da qualsiasi punto siano iniettati fino alla BEE e, da lì, dentro il cervello.

"Il nostro gruppo ha precedentemente mostrato la propulsione delle stesse [nanoparticelle magnetiche] nel sistema vascolare verso un obiettivo localizzato, utilizzando una macchina per MRI clinica modificata," hanno scritto gli autori. "Crediamo che la combinazione dell'apertura momentanea della BEE e la tecnica di indirizzamento basata sulle MRI possa avere un forte impatto sul trasporto localizzato di farmaci al cervello."

Non siete ancora colpiti? Bene, lasciatemi spiegare come funziona: le macchine MRI usano campi elettromagnetici potenti per fare una scansione del corpo umano (cervello incluso), ricca di dettagli. Quando hanno modificato una di queste macchine in un esperimento precedente per far sì che emettesse le giuste frequenze, gli scienziati sono stati in grado di pilotare le particelle attraverso il corpo.

Immaginate: invece di subire un'operazione invasiva al cervello, una persona che ha un tumore cerebrale potrebbe ricevere un farmaco salvifico legato ad una nanoparticella magnetica iniettata nella vena del braccio, stendersi in una macchina MRI e lasciare che il farmaco sia trasportato oltre la barriera emato-encefalica, dove serve.

"Il glioblastoma multiforme è il più comune e il più invasivo dei tumori maligni primari nei bambini," hanno scritto gli autori. "Con il calore magnetico delle nanoparticelle magnetiche che sono attaccate alla BEE, possiamo valutare l'efficacia delle sostanze chemioterapiche somministrate oralmente, come il temozolomide per questo tumore."

Come con qualsiasi nuova scoperta medica, è bene ricordare che è necessario effettuare abbondanti ricerche e test prima che questi due approcci possano lavorare insieme—dimentichiamoci di vederli usate sugli esseri umani nel futuro imminente. Ma con questi progressi, siamo sulla buona strada per riuscire a inviare farmaci intelligenti dritti alla cupola.