Un nanomedicinale è un prodotto medicinale che utilizza la nanotecnologia su scala nanometrica. Un nanometro è un miliardesimo di metro: difficile immaginare qualcosa di così piccolo, equivalente a 1/80.000 dello spessore di un capello, uno spazio nel quale potrebbero stare stipati circa dieci atomi di idrogeno. Eppure è su questa scala che lavorano i biofisici che si occupano di nanotecnologie: materiali, strumenti e sistemi farmacologici talmente piccoli da poter interagire con le cellule.
Qualsiasi prodotto intorno ai 100 nanometri è in grado di entrare nella cellula e persino negli organelli che la compongono e di interagire con il DNA e le proteine. Dunque le nanomedicine sono piccole particelle in grado di raggiungere qualsiasi parte del nostro corpo poiché filtrano attraverso la membrana delle cellule e possono fuoriuscire dalle pareti dei vasi sanguigni e andare ovunque. Vengono utilizzate soprattutto nella terapia del cancro, quindi in oncologia. Queste particelle sono costruite con materiali completamente biocompatibili e possono portare sulla loro superficie, molecole che le indirizzano verso un bersaglio nell’organismo.
Una caratteristica fondamentale di questi materiali è che al loro interno possiamo scegliere quale tipo di molecole inserire. Ma qual è la differenza tra i farmaci convenzionali e le nanomedicine utilizzate come terapia del cancro? Sicuramente i farmaci convenzionali utilizzati per le terapie antitumorali, uccidono sia il tessuto tumorale che i tessuti sani poiché agiscono in maniera indifferenziata; con i nanofarmaci invece, proprio grazie alla possibilità di poter legare sulla loro superficie delle molecole carrier per migliorare il trasporto, abbiamo la possibilità di indirizzare le molecole farmacologiche verso un distretto preciso, un distretto tumorale appunto. In questo modo abbiamo il vantaggio di non provocare danni ai tessuti sani e ridurre gli effetti collaterali che spesso sono presenti con la somministrazione di farmaci di altro tipo (convenzionali).
Per quanto riguarda la somministrazione, un nanocarrier riconosce dove rilasciare il farmaco per mezzo di diversi meccanismi: per esempio tramite specificità del pH e/o della temperatura. Infatti il rilascio della molecola attiva farmacologicamente viene quindi controllato da fattori ambientali quali Ph e temperatura: la nanomolecola quando arriva in un compartimento stabilito per esplicare il suo effetto terapeutico, troverà un Ph specifico o una temperatura specifica e a tale parametro esso rilascerà il principio attivo.
Possiamo distinguere diverse tipologie di targeting, ovvero diverse tipologie di distribuzione del farmaco all’interno dell’organismo, in:
1) Targeting passivo: in questo caso il nanofarmaco viene distribuito all’interno del corpo attraverso la rete vascolare della zona tumorale, che è solitamente fortemente irrorata, questa viene intrappolata e si accumula nell’area patologicamente alterata. Dunque nel caso dei tumori, il farmaco si accumulerà naturalmente nei tessuti malati grazie alle caratteristiche biologiche di questi ultimi;
2) Targeting attivo: in questo caso il farmaco viene distribuito in maniera attiva, attraverso il legame ad un carrier che legherà poi un sito bersaglio che è presente sulle cellule tumorali. Questo tipo di targeting sfrutta dunque un riconoscimento molecolare diretto tra carrier e un ligando.
Abbiamo diverse tipologie di nanomolecole usati in medicina:
1) Liposomi: vescicole sferiche formate da un doppio strato fosfolipidico che hanno la caratteristica di poter incapsulare sia farmaci lipofili che idrofili, ciò proprio grazie alla presenza di questo doppio strato di fosfolipidi che è formato da teste idrofile e code idrofobiche.
2) Micelle: queste sono formate da un singolo strato fosfolipidico e quando vengono disperse in acqua tendono a formare spontaneamente una struttura sferica che contiene un core acquoso dove possono essere inserite molecole farmacologiche idrofiliche.
3) Dendrimeri: macromolecole ramifcate con struttura altamente controllate e superficie funzionalizzabile. Esse possono trasportare nanomedicine all’interno delle cavità o legati ai gruppi superficiali.
