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Acidi nucleici sferici "ideali per applicazioni biomediche", compresi Alzheimer e Parkinson
Chad A. Mirkin (nella foto) della Northwestern University, ricercatore di fama mondiale sulle nanotecnologie e sulle loro applicazioni, ha inventato e sviluppato un materiale potente che potrebbe rivoluzionare la biomedicina: gli acidi nucleici sferici (SNA).
Le possibili applicazioni includono l'utilizzo di SNA per trasportare terapie a base di acido nucleico al cervello per il trattamento del glioblastoma, la forma più aggressiva di cancro al cervello, così come di altri disturbi neurologici come l'Alzheimer e il Parkinson.
Mirkin sta cercando con caparbietà trattamenti per tali malattie assieme ad Alexander H. Stegh, assistente professore di neurologia alla Feinberg School of Medicine della Northwestern e parlerà dei SNA e delle possibili applicazioni nelle terapie e nella diagnostica in una conferenza dal titolo "Nanostrutture in Biologia e Medicina" alla riunione annuale dell'Associazione Americana per l'Avanzamento della Scienza (AAAS) a Boston, nell'ambito del simposio "Convergence of Physical, Engineering, and Life Sciences: Next Innovation Economy".
"Queste strutture sono davvero spettacolari e incredibilmente funzionali", dice Mirkin. "Le persone di solito non pensano al DNA in forma sferica, ma questa disposizione innovativa degli acidi nucleici conferisce interessanti proprietà fisiche e chimiche molto diverse da quelle degli acidi nucleici tradizionali". Gli acidi nucleici sferici consistono di acidi nucleici molto densi e orientati, disposti sulla superficie di una nanoparticella, di solito oro o argento. Le piccole palline non tossiche, ognuna di circa 15 nanometri di diametro, possono fare cose che la doppia elica familiare, ma più ingombrante, non può fare:
- Gli SNA possono entrare naturalmente nelle cellule e colpire i geni, rendendoli uno strumento superiore per il trattamento di malattie genetiche con la regolazione genica.
- Gli SNA possono attraversare facilmente le formidabili barriere nel corpo umano, compresa la barriera emato-encefalica e gli strati che compongono la pelle.
- Gli SNA non inducono una risposta immunitaria, e resistono alla degradazione, con conseguente durata maggiore nel corpo.
"Il campo della medicina ha bisogno di nuovi costrutti e strategie per il trattamento delle malattie", afferma Mirkin. "Molti dei modi per trattare le malattie si basano su vecchi metodi e materiali. La nanotecnologia offre la possibilità di creare rapidamente nuove strutture con proprietà che sono molto diverse dalle forme convenzionali della materia". Mirkin è Professore "George B. Rathmann" di Chimica alla Facoltà Weinberg delle Arti e delle Scienze e professore di medicina, ingegneria chimica e biologica, ingegneria biomedica e scienza dei materiali e ingegneria. E' direttore dell'Istituto Internazionale per le Nanotecnologie della Northwestern (IIN).
L'anno scorso, Mirkin e Amy S. Paller, MD, cattedra di dermatologia e professore di pediatria al Feinberg, sono stati i primi a dimostrare l'uso di creme idratanti commerciali per instaurare una tecnologia di regolazione genica come terapia del cancro della pelle. Il farmaco, composto da SNA, penetra gli strati della pelle e mira selettivamente i geni che causano la malattia, risparmiando i geni normali.
"Ora possiamo puntare a una nuova serie di malattie", ha detto Mirkin. "Grazie al Progetto Genoma Umano e a tutta la ricerca genomica fatta nel corso degli ultimi due decenni, abbiamo un numero enorme di obiettivi riconosciuti. E possiamo utilizzare lo stesso strumento per ciascuno, l'acido nucleico sferico. Cambiamo semplicemente la sequenza, in modo che corrisponda al gene bersaglio. Questa è la potenza della tecnologia di regolazione genica".
Fonte: Materiale della Northwestern University, via EurekAlert!, a service of AAAS.
Pubblicato in Science Daily il 15 Febbriao 2013 - Traduzione di Franco Pellizzari.
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