Sviluppo di nuovi sistemi smart per il drug delivery nella terapia tumorale

Salute, benessere e dinamiche socioculturali

Obiettivo generale della ricerca

Sviluppo di sistemi innovativi per delivery intelligente di farmaci antitumorali mediante un approccio tecnologico che prevede la realizzazione di nanocarrier con l’obiettivo di migliorare il valore terapeutico dei farmaci modificando la loro distribuzione aumentando la loro efficacia e/o riducendo la loro tossicità

Principali risultati prodotti

Protocolli per la sintesi di nanocapsule mediante tecnica del LbL utilizzando un template di CaCO3 nanometrico sintetizzato mediante spray drying (Rapporto)
Metodi per la sintesi di nanocolloidi di farmaco ricorrendo all’utilizzo di un ultrasonicatore con cella a flusso e la simultanea deposizione di polimeri tramite la tecnica del LbL (Rapporto)
Descrizione strategie pre loading o post loading (Rapporto)
Grafici di vitalità cellulare effettuati su diverse linee tumorali (Rapporto)
Descrizione dell’interazione nanocarrier-cellule e immagini ottenute al TEM o tramite microscopia confocale relativa ai meccanismi di internalizzazione del carrier e localizzazione intracellulare (Rapporto)
Descrizione metodi di formulazione del farmaco a seconda della modalità di somministrazione (Rapporto)
Descrizione meccanismi d’azione innescati in modelli che si avvicinano al microambiente tumorale umano (cavie o organ on chip) (Rapporto)
Descrizione studi tossicologici per determinare la dose di somministrazione del nuovo nanofarmaco (Rapporto)

Principale know-how prodotto

Stato dell’arte relativamente alla sintesi di drug delivery systems
Studio e caratterizzazione di nuovi sistemi per il delivery di farmaci antitumorali
Approfondimento delle conoscenze per il design di sistemi per il delivery
Studio per il delivery intelligente di farmaci antitumorali
Conoscenza dei meccanismi di release dei farmaci
Approfondimento sul targeting molecolare
Conoscenza della nanoformulazione con conseguente studio tossicologico

Sfida sociale: Prevenzione, accertamento e cura della malattia

Negli ultimi decenni la ricerca tecnologica-farmaceutica si è interessata allo sviluppo di piattaforme nanotecnologiche per il drug delivery che hanno portato alla realizzazione di numerosi prodotti in grado di migliorare il profilo terapeutico dei farmaci. L'obiettivo della nanomedicina è di ottenere farmaci e dispositivi di struttura e composizione esattamente controllate e con dimensioni comparabili a quelle delle biomolecole con cui devono interagire. In terapia le nanotecnologie possono portare a benefici per quanto riguarda l'impiego di farmaci con inadeguate proprietà chimico-fisiche e biofarmaceutiche. In nessun campo gli effetti delle nanotecnologie sono stati così rilevanti come in quello oncologico. Il drug delivery è infatti uno dei settori più rilevanti e vivaci in cui la nanomedicina mostra le sue potenzialità. Il concetto di drug targeting ha trovato uno sviluppo di particolare interesse nell'ambito delle biotecnologie che hanno permesso di produrre farmaci ad elevata selettività funzionale quali anticorpi, citochine, enzimi

Collaborazioni regionali rilevanti attivate

Pubblicazioni

Vergaro V., Carata E., Baldassarre F., Panzarini E., Dini L., Carlucci C., Leporatti S., Scremin B.F., Altamura D., Giannini C., Fanizzi F.P., Ciccarella G. (2017) Scalable production of calcite nanocrystals by atomization process: Synthesis, characterization and biological interactions study. Advanced Powder Technology
Baldassarre F., Foglietta F., Vergaro V., Barbero N., Capodilupo A.L., Serpe L., Visentin S., Tepore A., Ciccarella G. (2016) Photodynamic activity of thiophene-derived lysosome-specific dyes. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology
Vergaro V., Aldieri E., Fenoglio I., Marucco A., Carlucci C., Ciccarella G. (2016) Surface reactivity and in vitro toxicity on human bronchial epithelial cells (BEAS-2B) of nanomaterials intermediates of the production of titania-based composites. Toxicol In Vitro
Capodilupo A.L., Vergaro V., Accorsi G., Fabiano E., Baldassarre F., Corrente G.A., Gigli G., Ciccarella G. (2016) A series of diphenylamine-fluorenone derivatives as potential fluorescent probes for neuroblastoma cell staining. Tetrahedron
Baldassarre F., Allegretti C., Tessaro D., Carata E., Citti C., Vergaro V., Nobile C., Cannazza G., D'Arrigo P., Mele A., Dini L., Ciccarella G. (2016) Biocatalytic Synthesis of Phospholipids and Their Application as Coating Agents for CaCO3 Nano-crystals: Characterization and Intracellular Localization Analysis. Tetrahedron
Panzarini E., Mariano S., Vergallo C3, Carata E., Fimia G.M., Mura F., Rossi M., Vergaro V., Ciccarella G., Corazzari M., Dini L. (2017) Glucose capped silver nanoparticles induce cell cycle arrest in HeLa cells. Toxicol In Vitro
Vergaro V., Papadia P., Petrini P., Fanizzi F.P., De Pascali S.A., Baldassarre F., Pastorino L., Ciccarella G. (2017) Nanostructured polysaccharidic microcapsules for intracellular release of cisplatin. International Journal of Biological Macromolecules
Vergaro V., Civallero M., Citti C., Cosenza M., Baldassarre F., Cannazza G., Pozzi S., Sacchi S., Fanizzi F.P., Ciccarella G. (2018) Cell-Penetrating CaCO3 Nanocrystals for Improved Transport of NVP-BEZ235 across Membrane Barrier in T-Cell Lymphoma. Cancers (Basel)