Nanomedicina e targeting del sistema nervoso centrale

La ricerca di una terapia efficace e non-invasiva nel trattamento di patologie neurodegenerative rappresenta una delle maggiori sfide della ricerca negli ultimi 30 anni. Questi approcci di tipo non invasivo per la veicolazione di farmaci al sistema nervoso centrale (CNS) potrebbero rappresentare una nuova possibilità per superare i limiti che caratterizzano le principali strategie terapeutiche attualmente impiegate. In generale, il rilascio nel CNS di materiale genico, farmaci, agenti di contrasto e sostanze attive è ostacolato dalla presenza della barriera emato-encefalica (BEE), che rappresenta il meccanismo difensivo più importante per la protezione del CNS da agenti infettivi o tossici; sfortunatamente, tale barriera rappresenta anche il maggior ostacolo al rilascio di farmaci o sostanze attive al CNS. La BEE è inoltre caratterizzata dalla presenza di sistemi di efflusso (es. glicoproteina P), che trasportano le molecole dal CNS al circolo ematico, assicurando un efficiente meccanismo di difesa. È stato stimato che il 98% dei farmaci attivi nei confronti di patologie del CNS non passano la BEE, per l’assenza di specifici sistemi di trasporto o perché substrato dei sistemi di efflusso. Alla luce di tali premessa, l’impiego di nanotecnologie non invasive che impiegano vettori colloidali potrebbe rappresentare uno strumento di grandissima utilità. L’impiego di nanocarriers, infatti, consente di proteggere il farmaco in ambiente biologico, veicolare il farmaco attraverso la BEE ed direzionare il farmaco nei confronti di specifiche popolazioni cellulari. L’utilità delle nanotecnologie in questo settore è stata dimostrata da numerosi studi ed ampiamente descritta in letteratura (Tosi et al., 2008; Barchet et al., 2009; Tosi et al., 2009). La maggior parte degli studi prevedono l’impiego di nanoparticelle polimeriche, liposomi, nanoparticelle lipidiche-solide, micelle, nanogeli e dendrimeri. È opportuno sottolineare che l’impiego di nanocarriers, se non opportunamente modificati con ligandi che rendano possibile l’utilizzo di meccanismi di trasporto attraverso la BEE, hanno una scarsa capacità di raggiungere il tessuto cerebrale. Nella veicolazioni di farmaci al CNS, l’impiego di liposomi e nanoparticelle è certamente è più studiato in letteratura, con evidenze della loro utilità sia in vitro che in vivo, studi effettuati in modelli di cellule endoteliali di BEE ed in modelli animali patologici o sani. Sulla base di incoraggianti risultati sia in vivo che in vitro, questo settore della ricerca viene descritto con il nome generico di “nanoneuroscienze” o “neuro-nanomedicine”.