16 giugno 2019
Aggiornato 07:30
Rimedi per l’artrite reumatoide

Artrite reumatoide: arrivano le nanospugne che bloccano la progressione della malattia

Scienziati dell'Università della California di San Diego sono riusciti a progettare delle nanospugne che bloccano l’evoluzione della malattia

Nanospugne per l'artrite reumatoide
Nanospugne per l'artrite reumatoide ( Shutterstock )

Le malattie muscoloscheletriche di cui fanno parte anche le artriti, interessano il 50% della popolazione. D’altro canto, convivere con l’artrite reumatoide non è affatto semplice, trattandosi di una malattia progressiva, cronica e autoimmune. Ma grazie a una recente ricerca condotta dagli ingegneri dell'Università della California di San Diego, forse molti pazienti potranno assistere a un notevole rallentamento dello sviluppo della malattia. Ecco i risultati appena pubblicati su Nature Nanotechnology.

Nanospugne
L’idea degli scienziati è stata quella di realizzare delle nanospugne prodotte con neutrofili che fossero in grado di neutralizzare in modo sicuro una varietà di proteine che svolgono un ruolo importante nella progressione dell’artrite reumatoide. Dai primi test, al momento condotti solo su modello animale, i ricercatori sembrano aver ottenuto eccellenti risultati.

Addio farmaci?
«Le nanospugne sono un nuovo paradigma di trattamento per bloccare le molecole patologiche dall'innescare la malattia nel corpo. Piuttosto che creare trattamenti per bloccare alcuni specifici tipi di molecole patologiche, stiamo sviluppando una piattaforma in grado di bloccare un ampio spettro di esse, e in questo modo possiamo trattare e prevenire le malattie in modo più efficace ed efficiente», spiega Liangfang Zhang, professore di nanoingegneria presso la UC of San Diego Jacobs School of Engineering. Lo stesso team di ricerca aveva sviluppato in precedenza nanospugne di globuli rossi allo scopo di combattere le infezioni da MRSA e nanospugne di macrofagi per trattare pericolosi casi di sepsi.

Come sono realizzate le nanospunge
I dispositivi realizzati dagli scienziati sono, infine, nanoparticelle di polimeri biodegradabili rivestite con membrane cellulari (un particolare tipo di globuli bianchi chiamati neutrofili). Tali cellule sono considerate tra le più importanti soccorritrici del sistema immunitario: le prime che intervengono in caso di patogeni invasori. Nei soggetti affetti da artrite reumatoide, le cellule presenti nelle articolazioni producono proteine infiammatorie – le cosiddette citochine. Queste segnalano ai neutrofili di entrare nelle articolazioni. Da quel momento in poi si innesca un circolo vizioso: le citochine si legano ai recettori presenti sulle superfici dei neutrofili e le attivano per rilasciare più citochine, queste a loro volta attirano più neutrofili alle articolazioni e tutto il meccanismo riinizia daccapo senza mai smettere. Le nanospunge sono state pensate per bloccare questo circolo vizioso impedendo alle citochine di richiamare sempre più neutrofili verso le articolazioni.

Troppe citochine
Benché dall’immunoterapia sono arrivati trattamenti relativamente efficaci, gli anticorpi monoclonali non riescono a interrompere tutti i tipi di citochine. «Neutralizzare solo uno o due tipi potrebbe non essere altrettanto efficace, quindi il nostro approccio è prendere le membrane delle cellule dei neutrofili, che hanno naturalmente dei recettori per legare tutti questi diversi tipi di citochine, e usarli per gestire un'intera popolazione di molecole infiammatorie. Questa strategia elimina la necessità di identificare citochine specifiche o segnali infiammatori nel processo: utilizzando intere membrane di cellule dei neutrofili, stiamo tagliando tutti questi segnali infiammatori contemporaneamente», spiega Qiangzhe Zhang, studente nel gruppo di ricerca del professor Liangfang Zhang all'Università di San Diego.

Un processo semplice
«Una delle principali sfide di questo lavoro è stata la semplificazione dell'intero processo, dall'isolamento dei neutrofili dal sangue alla rimozione delle membrane, rendendo ripetibile questo processo. Abbiamo trascorso molto tempo a capirlo e alla fine abbiamo creato una linea di produzione di nanospugna neutrofila coerente», ha detto Qiangzhe Zhang. Per farlo, gli scienziati hanno separato i neutrofili dal sangue, poi hanno elaborato le cellule in una soluzione che le fa gonfiare e scoppiare, lasciando le membrane a parte. Queste ultime sono state frammentate in minuscoli pezzi. Mescolandole con nanoparticelle di polimero biodegradabile a forma di palla le membrane delle cellule dei neutrofili si sono fuse con le superfici delle nanoparticelle.

Un successo
Le nanospugne hanno bloccato la progressione della malattia, persino quando sono state somministrare come trattamento preventivo. Tuttavia, al momento, è ancora impossibile eliminare completamente la patologia. «Siamo sostanzialmente in grado di gestire la malattia, non di farla scompare totalmente, ma il gonfiore si riduce notevolmente e il danno alla cartilagine è ridotto al minimo», conclude Liangfang Zhang.

Fonti scientifiche

[1] Neutrophil Nanosponges Soak up Proteins That Promote Rheumatoid Arthritis - UC San Diego News Center

[2] Qiangzhe Zhang, Diana Dehaini, Yue Zhang, Julia Zhou, Xiangyu Chen, Lifen Zhang, Ronnie H. Fang, Weiwei Gao, Liangfang Zhang. Neutrophil membrane-coated nanoparticles inhibit synovial inflammation and alleviate joint damage in inflammatory arthritis. Nature Nanotechnology, 2018; DOI: 10.1038/s41565-018-0254-4

[3] Artriti, Aspetti epidemiologici – Epicentro - Istituto superiore di sanità