Sollievo duraturo dal dolore: capsule microscopiche surclassano i trattamenti comuni

Milioni di persone sono affette da dolori cronici, il che rende il miglioramento delle cure una grande sfida per i professionisti del settore sanitario. Al momento, gli antidolorifici tradizionali come gli oppiacei e gli anestetici locali hanno alcuni effetti collaterali, tra cui sedazione e danni al muscolo cardiaco. Inoltre, quando il trattamento di una zona persistentemente dolorante comporta iniezioni ripetute, vi sono ulteriori conseguenze, come il possibile disagio per il paziente, l''aumento del rischio di infezione e costi potenzialmente elevati.

Spinto dai recenti progressi della nanotecnologia, un gruppo di ricercatori guidato da Dmitri Rusakov dell''University College di Londra si è proposto di scoprire se fosse possibile trovare un sistema alternativo di sollievo dal dolore che distribuisse il farmaco a una zona mirata e lo rilasciasse per un periodo di tempo prolungato. Le loro scoperte sono state pubblicate nell''archivio «Europe PMC».

Con il supporto parziale di due sovvenzioni UE per i progetti NETSIGNAL e NEUROCLOUD, gli scienziati hanno sfruttato la tecnica layer by layer per inserire un farmaco che produce blocco nervoso in minuscole capsule multistrato, invisibili a occhio nudo.

Micro-capsule multistrato e il potere nervo bloccante di QX-314

Alcuni test sugli animali hanno dimostrato che il farmaco denominato bloccante del canale sodico QX-314 fornisce un sollievo maggiore e più duraturo dal dolore rispetto agli antidolorifici standard. La molecola entra nelle cellule nervose attraverso due proteine, TRPV1 e TRPA1, che si trovano nei neuroni di segnalazione del calore e del dolore. Per determinarne l''efficacia come agente di blocco nervoso per il dolore infiammatorio persistente, il gruppo ha inserito QX-314 in micro-capsule biodegradabili,

inizialmente iniettate in cellule nervose singole in vitro. Si è scoperto che appena 4-10 picogrammi del farmaco agente di blocco nervoso rendevano i neuroni progressivamente meno reattivi al dolore.

Successivamente, i ricercatori hanno usato il tessuto prelevato dalle zampe posteriori dei topi per verificare il comportamento del farmaco incapsulato quando veniva iniettato in una zona di tessuto dolorante. Sono stati quindi apportati degli aggiustamenti alle proprietà della micro-capsula in modo che il farmaco potesse essere rilasciato lentamente e per un lungo periodo di tempo.

Negli esperimenti in vivo che sono seguiti, sono stati iniettati 50-100 microlitri di adiuvante completo di Freund (un''emulsione che provoca infiammazione e sensibilità al calore e al dolore) in una zampa posteriore di ciascun topo. Una volta che i roditori hanno iniziato a mostrare segni di dolore e infiammazione, il gruppo ha iniettato le micro-capsule contenenti QX-314 nella zona interessata. I risultati hanno mostrato che una singola iniezione locale forniva un forte sollievo dal dolore, della durata di oltre una settimana! Inoltre, le micro-capsule hanno iniziato a decomporsi cinque settimane dopo essere state iniettate nel corpo.

Durante gli esperimenti sono stati monitorati anche il movimento e i livelli di ansia dei topi. Le osservazioni hanno mostrato che, quando veniva iniettata loro la sostanza infiammatoria, gli animali si muovevano più lentamente e si nascondevano agli angoli dell''arena in cui erano stati collocati. Tuttavia, entro due-quattro giorni dopo il trattamento con QX-314 incapsulato, dimostravano una maggiore velocità e un comportamento meno ansioso e trascorrevano più tempo al centro dell''arena.

Anche se le micro-capsule nano-ingegnerizzate sono uno sviluppo promettente nel sollievo dal dolore, sono necessari ulteriori miglioramenti per garantire risultati duraturi ed efficienti. Nella fase successiva, i risultati attuali dei progetti NETSIGNAL (Signal Formation in Synaptic Circuits with Astroglia) e NEUROCLOUD (A neural network builder with remotely controlled parallel computing) saranno usati per sviluppare metodi di iniezione in grado di fornire un rilascio di farmaco nella zona di destinazione più preciso e controllato a distanza. Fra gli obiettivi futuri vi è anche lo sviluppo di micro-capsule con proprietà che possono aiutare a riconoscere i tessuti o le cellule bersaglio, per un sollievo dal dolore più mirato.

Per maggiori informazioni, consultare:
NETSIGNAL
NEUROCLOUD