Anticorpi: nuova ricerca nel campo delle nanotecnologie

3 Dicembre 2019
Anticorpi: nuova ricerca nel campo delle nanotecnologie

Progettare nanostrutture intelligenti in grado di formarsi e distruggersi in presenza di uno specifico marker, grazie all’impiego degli anticorpi usati come “cacciaviti” molecolari.

In un lavoro appena pubblicato su “Nature Communications”, un gruppo di ricerca dell’Università di Roma Tor Vergata ha dimostrato la possibilità di guidare l’assemblaggio (o il disassemblaggio) di strutture nanometriche a Dna utilizzando degli anticorpi come strumenti molecolari altamente specializzati. Nanostrutture realizzate in laboratorio che possono avere diverse applicazioni in campo clinico, ad esempio per il trasporto e rilascio controllato di farmaci nel corpo di un paziente.

Uno degli aspetti più promettenti della ricerca nel campo delle nanotecnologie è proprio la possibilità di progettare e sintetizzare in laboratorio strutture e macchine molecolari di dimensioni nanometriche che in futuro potranno essere impiegate in numerose applicazioni, inclusa quella clinica. Recentemente, ricordano da Tor Vergata, è stato dimostrato che è possibile creare tali strutture nanometriche utilizzando Dna sintetico come “mattoncino” molecolare. Diverse sequenze di Dna sintetico possono infatti interagire tra loro in maniera altamente controllata e programmata, proprio come dei mattoncini Lego, per formare così delle strutture nanometriche ben definite.

Perché queste applicazioni siano possibili è però importante riuscire a controllare l’assemblaggio o disassemblaggio delle nanostrutture con marker di rilevanza clinica. In questo modo si potrebbe, ad esempio, rilasciare un carico terapeutico contenuto nella nanostruttura solo in presenza di un marker clinico caratteristico di una determinata malattia.

Ma perché usare gli anticorpi? Sono proteine che possono essere utilizzate come marker per numerose patologie: sono prodotti dal nostro organismo in risposta alla presenza di sostanze estranee o potenzialmente pericolose e hanno il compito di riconoscere tali sostanze e eliminarle attraverso l’attivazione del sistema immunitario.

Come riporta una nota stampa di Adnkronos, “il progetto è iniziato due anni fa, quando abbiamo realizzato che lo straordinario meccanismo con cui gli anticorpi rispondono ad agenti esogeni di varia natura poteva essere utilizzato nel campo delle bio-nanotecnologie – afferma Francesco Ricci, ordinario all’Università di Roma Tor Vergata e responsabile del laboratorio biosensori e nanomacchine presso il Dipartimento di scienze e tecnologie chimiche – la nostra idea è stata quindi quella di sfruttare gli anticorpi come strumenti molecolari per guidare la costruzione di nanostrutture a Dna”.

“Abbiamo utilizzato mattoncini di Dna sintetico progettati per legarsi l’uno all’altro a formare delle strutture tubolari, che chiamiamo nanotubi – spiega Simona Ranallo, ricercatrice post-doc nel gruppo di ricerca del di Ricci e primo autore della pubblicazione – affinché l’assemblaggio di tali strutture venisse promosso dalla presenza di anticorpi, abbiamo introdotto in queste unità degli elementi di riconoscimento (antigeni) specifici per gli anticorpi di interesse. In questo modo solo quando l’anticorpo specifico è presente nel campione la formazione dei nanotubi ha inizio”.

“Non solo siamo riusciti a sfruttare la capacità degli anticorpi di riconoscere in maniera specifica diversi antigeni per assemblare nanotubi di Dna – aggiunge Ricci – ma abbiamo fatto un ulteriore passo avanti riuscendo anche a ‘smontare’ tali nanostrutture con un diverso anticorpo. Questa strategia – conclude – dimostra che è possibile progettare nanostrutture intelligenti in grado di formarsi e distruggersi in presenza di uno specifico marker e pertanto potrebbe avere potenziali applicazioni in ambito biomedico, diagnostico e terapeutico”.


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