Vaccini e farmaci a mRNA direttamente nel cervello: possibile svolta nella cura di cancro e Alzheimer

I ricercatori hanno sviluppato nanoparticelle lipidiche in grado di trasportare RNA messaggero (mRNA) direttamente nel cervello attraverso un'iniezione endovenosa. Ad oggi questo non era possibile a causa della barriera emato-encefalica, uno “scudo” che protegge il nostro sistema nervoso centrale dall'invasione di sostanze tossiche e agenti patogeni. È una rete filtrante talmente efficace che è in grado di bloccare anche l'arrivo dei principi attivi dei farmaci nel cervello, rendendo molto più complesso combattere determinate malattie. Grazie a queste minuscole e rivoluzionarie particelle di grasso chiamate MK16 BLNP, vere e proprie “navette” in grado di consegnare le terapie, in futuro sarà possibile combattere con più efficacia molte malattie: da quelle neurodegenerative – come il morbo di Alzheimer e il Parkinson – al cancro cerebrale, passando per altre condizioni e persino la tossicodipendenza. Sottolineiamo che si tratta di nanoparticelle sperimentali testate con successo solo su modelli murini (topi), pertanto saranno necessari molteplici altri studi per confermarne l'efficacia e la sicurezza anche nell'essere umano.

A mettere a punto le nanoparticelle lipidiche MK16 BLNP in grado di consegnare mRNA direttamente nel cervello è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati dell'Icahn Genomics Institute presso il Friedman Brain Institute dell'Icahn School of Medicine at Mount Sinai di New York, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi di vari istituti. Fra quelli coinvolti la società Biogen e la Divisione di Farmaceutica e il Centro per la microscopia elettronica e l'analisi farmacologica dell'Università Statale dell'Ohio. I ricercatori, coordinati dal professor Yizhou Dong, docente di immunologia e immunoterapia presso l'ateneo statunitense, hanno sviluppato nanoparticelle lipidiche diverse da quelle già approvate dalla Food and Drug Administration e dall'EMA per la consegna del vaccino a mRNA anti Covid, caratterizzate da lipidi PEG (polietilenglicole) e una carica positiva per stabilizzare l'RNA al loro interno (che ha una carica negativa) e prolungare la circolazione nel flusso sanguigno. In questo caso viene consegnata l'istruzione della proteina S o Spike del coronavirus SARS-CoV-2 che viene presentata al sistema immunitario per produrre anticorpi neutralizzanti.

Per le nanoparticelle MK16 BLNP gli scienziati hanno sintetizzato 72 specifici lipidi in grado di attraversare la barriera emato-encefalica combinati con altri lipidi amminici. I ricercatori le hanno testate sia sui topi che su campioni di cervello umano “ex vivo”, dimostrando che sono in grado di depositare il loro carico terapeutico al di là dello scudo del cervello, fornendo RNA messaggero direttamente ai neuroni e agli astrociti. Questo “traghettamento” potrebbe consentire di trattare molteplici patologie e condizioni, attraverso vaccini preventivi o terapie geniche mirate, data la complessità di raggiungere il cervello con i farmaci comuni. Per attraversare la barriera emato-encefalica, spiegano gli esperti, le nanoparticelle MK16 BLNP sfruttano “i meccanismi di trasporto naturali all'interno della barriera emato-encefalica, tra cui la transcitosi mediata da caveolae e γ-secretasi”.

“Il nostro sistema di nanoparticelle lipidiche rappresenta un passo importante nello sforzo di sviluppare trattamenti basati su mRNA per i disturbi del sistema nervoso centrale. Lo studio fornisce la prova concettuale che tale approccio è fattibile e potrebbe essere adattato per una gamma di malattie in cui la terapia genica o la terapia a mRNA potrebbero svolgere un ruolo”, ha dichiarato il professor Dong in un comunicato stampa. Le applicazioni terapeutiche di queste rivoluzionarie nanoparticelle lipidiche sono molteplici e vanno dalla lotta al cancro cerebrale alle patologie neurodegenerative, permettendo ad esempio alle cellule cerebrali – attraverso l'informazione genetica contenuta nell'RNA – di produrre determinate proteine o di eliminarle, oppure di spingere le cellule immunitarie ad aggredire le sostanze tossiche, come potrebbero essere le placche di beta-amiloide e grovigli di tau nel caso dell'Alzheimer. Le nanoparticelle dovranno comunque superare tutta la trafila sperimentale prima di arrivare all'applicazione in clinica. I dettagli della ricerca “Blood–brain-barrier-crossing lipid nanoparticles for mRNA delivery to the central nervous system” sono stati pubblicati su Nature Materials.