Insulina e nanoparticelle per combattere l’Alzheimer
Creato farmaco in grado di veicolare l’ormone direttamente al cervello attraverso uno spray
nasale, per evitare l’ipoglicemia dovuta alla consueta modalità di somministrazione periferica
dell’ormone. Lo studio, coordinato dall’Ibim- Cnr e realizzato in collaborazione con l’Ibf-Cnr e
l’Università di Palermo, è pubblicato su Biomaterials
Analogamente a quanto accade ai diabetici, i pazienti affetti dal morbo di Alzheimer, conosciuto
anche come ‘Diabete di tipo 3’, sviluppano una resistenza all’insulina cerebrale, condizione
considerata un fattore di rischio per lo sviluppo della malattia. L’ormone, indotto come terapia
sperimentale, è in grado di migliorare le facoltà cognitive in soggetti con l’Alzheimer, inibendo la
neurodegenerazione. Ora una ricerca coordinata dall’Istituto di biomedicina ed immunologia
molecolare del Consiglio nazionale delle ricerche (Ibim-Cnr) di Palermo, pubblicata su
Biomaterials, ha permesso di realizzare delle nanoparticelle polimeriche (nanogels) in grado di
trasportare l’insulina direttamente al cervello, evitando così gli effetti collaterali delle terapie
ordinarie. Allo studio hanno collaborato l’Istituto di biofisica del Cnr (Ibf-Cnr) di Palermo e i
Dipartimenti di ingegneria chimica, gestionale, informatica, meccanica e di fisica e chimica
dell’Università di Palermo,
“La consueta somministrazione periferica di insulina, utilizzata nella terapia diabetica, è un rischio
per l’insorgenza/aumento d’ipoglicemia e resistenza all’insulina. Abbiamo quindi creato dei
nanogels capaci di incorporare, proteggere e veicolare l’insulina direttamente al cervello (NG-In)”,
spiega Marta Di Carlo dell’Ibim-Cnr. “Il team di ricerca ha prodotto questo nanosistema per la
preparazione di uno spray intranasale. Tale somministrazione è una strategia alternativa per
superare la barriera emato encefalica (Bee) ed arrivare più velocemente al cervello, tramite la
mucosa olfattoria e bypassando la periferia, dove potrebbe produrre effetti indesiderati”.
Secondo i ricercatori NG-In è un promettente candidato per lo sviluppo di una terapia innovativa
per l’Alzheimer. “I nanogels, piccolissime particelle polimeriche reticolate idrofile, sono stati
prodotti attraverso un processo innovativo che fa ricorso alle radiazioni ionizzanti create da un
acceleratore di elettroni, comunemente utilizzate per la sterilizzazione industriale di dispositivi
biomedicali”, specifica la ricercatrice. “Così, partendo da una soluzione acquosa di un polimero
biocompatibile, senza ricorso a solventi organici e tensioattivi, e in un solo ‘step reattivo’ della
durata di pochi secondi, è stato possibile ottenere nanoparticelle, alle quali legare l’insulina ed
eventuali altre biomolecole attive, e già sterili. Gli effetti neuroprotettivi di NG-In sono stati
verificati sulla capacità di inibire i diversi meccanismi neurodegenerativi (stress ossidativo,
disfunzione mitocondriale, morte cellulare) indotti da Abeta, un peptide coinvolto nell’Alzheimer”.
Il nuovo prodotto della bioingegneria è stato testato per la sua biocompatibilità (assenza di tossicità,
risposte proliferative, immunogene e trombogeniche), emocompatibilità e protezione dalle proteasi.
L’efficienza del NG-In nell’attraversare la ‘Bee’ è stata testata ‘in vitro’ tramite un dispositivo per
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colture cellulari, adesione-dipendenti, formato da inserti permeabili che mimano la barriera
naturale.
Figura: il nanogel coniugato con l’insulina (A) si lega al recettore dell’insulina (B); è
biocompatibile poiché non induce stress ossidativo (C), disfunzione mitocondriale (D) ed apoptosi
(E); NG-In è capace di superare la barriera emato encefalica (F).
Roma, 7 marzo 2016
La Scheda
Chi: Istituto di biomedicina ed immunologia molecolare (Ibim) del Cnr di Palermo; Istituto di
biofisica (Ibf) del Cnr di Palermo; Dipartimento di ingegneria chimica, gestionale, informatica,
meccanica (Dicgim) dell’Università di Palermo; Dipartimento di fisica e chimica (Dfc)
dell’Università di Palermo
Che cosa: Nanogel per il trasporto dell’insulina al cervello da utilizzare per la terapia
dell’Alzheimer, Picone P, Ditta LA, Sabatino MA, Militello V, San Biagio PL, Di Giacinto ML,
Cristaldi L, Nuzzo D, Dispenza C, Giacomazza D, Di Carlo M. Ionizing radiation-engineered
nanogels as insulin nanocarriers for the development of a new strategy for the treatment of
Alzheimer's disease. Biomaterials (2016) 80:179-94. doi:10.1016/j.biomaterials
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