Nanoparticelle ingegnerizzate che fungono da sensori diagnostici per il tumore, capaci inoltre di rilevare la presenza di sostanze tossiche nel sangue, come droghe o sostanze dopanti: questo è quanto è stato scoperto grazie ad un lavoro congiunto tra il team di ricerca di Molecular Modeling & Drug Discovery dell’Istituto Italiano di Tecnologia e l’Università di Padova, due eccellenze nel campo della ricerca italiana, il primo capeggiato da Marco De Vivo, il secondo da Fabrizio Mancin e Federico Rastrelli.

Avevamo già parlato in passato della possibilità di combattere i tumori grazie alle nanoparticelle, ma questo studio pubblicato nella rivista internazionale Chem ha chiarito come queste tecnologie possano simulare il comportamento di alcune proteine.

IIT e Unipd: l’Italia che collabora nella nanotecnologia

Nanoparticella di oro stilizzata in copertina sulla rivista Chem
Nanoparticella di oro stilizzata in copertina sulla rivista Chem
cell.com/chem

Le nanoparticelle o più in generale la nanotecnologia viene percepita come ancora molto distante dalla nostra realtà: in verità lo studio sottolinea che già oggi le loro funzioni possono essere migliorate in maniera intelligente, rafforzandone le capacità.
“In questo studio abbiamo dimostrato come i gruppi che compongono le molecole legate al nucleo determinano quale tipo di molecola sarà riconosciuta, in base a specifiche interazioni atomiche – commenta Marco De Vivo, a capo del team Molecular Modeling & Drug Discovery di IIT – Questa scoperta apre alla possibilità di creare nanoparticelle ingegnerizzate per riconoscere specifiche sostanze d’interesse, come fanno le proteine in natura”.
La loro composizione vede un nucleo metallico centrale formato da atomi d’oro, a cui sono legate piccole molecole che non solo regolano la funzione delle nanoparticelle, ma ne formano anche la superficie.
“L’interazione tra team d’eccellenza, ognuno con uno specifico knowhow nel proprio settore di ricerca – dichiara Fabrizio Mancin – ha fatto sì che studi sperimentali e teorici si incontrassero per comprendere a fondo il fenomeno del riconoscimento molecolare tra nanoparticelle e analiti, piccole molecole presenti in soluzione”.

Il dato sperimentale è stato fornito da Federico Rastrelli, attraverso l’utilizzo della risonanza magnetica nucleare (NMR), dimostrando che le nanoparticelle in soluzione possono riconoscere in maniera selettiva e precisa un elemento piuttosto che un altro, aspetto su cui si fonda essenzialmente la nanotecnologia. L’IIT invece, grazie all’utilizzo del supercomputer, ha potuto fornire simulazioni molecolari che mostrano la diversa forma assunta dalle nanoparticelle in soluzione, a seconda della loro struttura molecolare, proprio come il naturale protein folding. Da questa “forma” viene poi riconosciuta la sostanza presente nella soluzione, in quanto sulla superficie delle nanoparticelle si formano delle sorte di recettori in grado di legare una sostanza piuttosto che un’altra.

Questo studio segna un ulteriore passo in avanti per la nanotecnologia e apre numerosissimi scenari per la sua applicazione in ambito medico, con l’obiettivo di realizzare cure ad hoc per ogni tipo di tumore e di trovare un metodo alternativo alle attuali tecniche analitiche in uso negli ospedali e nei centri specializzati, rendendoli, possibilmente, meno costosi.

A presto con nuove novità!

 

 

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