La nanoseta che protegge l’efficacia dei farmaci

Preservare per mesi l’attività di farmaci, compresi vaccini e antibiotici, senza doverli refrigerare, ma avvolgendoli semplicemente in nanostrutture fatte di seta liofilizzata. A mettere a punto il sistema che permetterebbe di fare a meno della catena del freddo per i medicinali termosensibili – uno dei principali problemi dell’industria farmaceutica e grande ostacolo al trattamento di alcune malattie nei paesi in via di sviluppo – è un team della Tufts University School of Engineering di Boston.

I ricercatori – ingegneri chimici e biologi – sono partiti dalla normale seta prodotta dai bachi e hanno costruito nano-involucri sfruttando le proprietà delle sue proteine. Le fibre della seta, infatti, sono costituite da strati cristallini strettamente legati tra di loro e presentano parti idrofobiche. Queste tasche repellenti all’acqua possono intrappolare e immobilizzare le molecole dei farmaci, proteggendole dall’umidità, dalle alte temperature e dalla luce, e preservandone quindi la bioattività. Per di più, la seta è anche un tessuto biocompatibile.

Attualmente si stima che circa la metà dei vaccini prodotti in tutto il mondo vada perduta proprio per problemi nel ciclo di refrigerazione. “I nostri esperimenti – spiega David Kaplan, uno degli autori dello studio pubblicato su Pnas – dimostrano che la stabilizzazione di farmaci mediante l’uso di questi involucri di seta è più efficace di altri metodi comunemente usati e impedisce il deterioramento dei principi attivi anche a temperature piuttosto elevate. Per esempio – continua Kaplan – il vaccino per morbillo-parotite-rosolia (Mpr), che a temperatura ambiente perde efficacia molto rapidamente, ritiene circa l’85 per cento dell’attività iniziale se viene conservato in un film di seta liofilizzata, anche dopo sei mesi di esposizione a temperature intorno ai 45 gradi centigradi”. Risultati simili sono stati ottenuti per diversi antibiotici, come la tetraciclina e la penicillina, comunemente usate per curare infezioni batteriche delle vie respiratorie e urinarie, la cui conservazione richiede basse temperature. La tetraciclina conservata in film di seta a 60 gradi centigradi ha perso solo il 10% della bio-attività dopo due settimane, contro una perdita del 100% nel caso di conservazione in soluzione. La penicillina, conservata per 30 giorni nelle stesse condizioni, non ha subìto alterazioni. Un risultato davvero eclatante, se si pensa che normalmente si verifica una perdita del 100% in appena 24 giorni.

L’aspetto più interessante di questo sistema, secondo Jeney Zhang, principale autore dello studio, è che la seta è molto versatile e può essere modellata in forme diverse, come microvescicole, film e microaghi. “Finora – sottolinea Zhang – non abbiamo trovato alcun medicinale incompatibile con questo metodo di conservazione, e pensiamo che la nanoseta possa davvero rappresentare una soluzione universale per garantire la stabilità a lungo termine ai medicinali termosensibili. Potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui i farmaci sono conservati e trasportati”, conclude il ricercatore.

Riferimento: doi:10.1073/pnas.1206210109

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