Sanità. Zuccalà: “Nanotecnologie dal Dna per la progettazione di vaccini e anticorpi"

"Il webinar sulla nanotecnologia farmaceutica ha ospitato la raccolta di competenze accademiche e industriali con il tema: Restabilising Innovation in Nanotechnology for a Conceivable Future. E ha fornito una piattaforma per condividere nuove idee e far avanzare le tecnologie nella nanotecnologia. Noi ci stiamo occupando di nano-strutture composte da molecole di DNA, gioielli della nanotecnologia, per realizzare dei vaccini test su nanoparticelle".

Così, Sabrina Zuccalà direttrice del laboratorio di nanotecnologia e presidente di 4Ward360.

"Cosa c'è di tanto speciale nel DNA? La complementarietà' tra le sue basi azotate - sottolinea, la versatilità, la biocompatibilità e la possibilità di produzione su larga scala, sono tutte caratteristiche che rendono il DNA un candidato perfetto per "costruire" Le singole forme di DNA possono essere indotte ad auto-assemblarsi in "nano-macchine" per l'esecuzione di determinati compiti in maniera automatizzata, oppure in" nano-gabbie "per il trasporto dei farmaci specifici distretti del corpo".

"Possono anche funzionare come biosensori- aggiunge - per intercettare la presenza di molecole di interesse nell'organismo, permettendo la diagnosi precoce o il monitoraggio di malattie. Ma tra le tante applicazioni- aggiunge- quella esplorata in questo studio è utilizzata di "nano-impalcature" di DNA che consentano di posizionare altre molecole con precisione nanometrica. Come progettare un vaccino a base di particelle? Una nano-impalcatura è proprio quello che occorre per generare un buon vaccino a base di particelle, una tecnologia sempre più utilizzata tra i vaccini di nuova generazione. Un vaccino è composto da una o più parti del bersaglio che si vuole contrastare, i cosiddetti antigeni. A quanto pare, buoni risultati si ottengono fissando gli antigeni sulla superficie di una nano-particella, secondo una disposizione precisa e rigorosa. Schemi molecolari rigidamente organizzati sono infatti comuni nella natura e il sistema immunitario possiede una capacità unica di reagire contro queste strutture. Gli sforzi sono dunque concentrati sulla realizzazione dello schema spaziale migliore, che stimoli la risposta immunitaria più forte".

"Ma perchè è così importante che gli antigeni siano disposti in un certo modo? Gli anticorpi sono - dichiara - tra le molecole responsabili della risposta immunitaria. Sono tipicamente a forma di Y, con i siti di legame dell'antigene posizioni sulle braccia corte. Di conseguenza, un anticorpo è in grado di legare due antigeni contemporaneamente, massimizzando la risposta, ma solo se sono alla distanza "giusta": qualora siano troppo vicini o troppo distanti, un singolo anticorpo potrebbe non riuscire ad interagire con entrambi nello stesso momento".

Zuccalà conclude: "Quando si assemblano gli antigeni sulla superficie di un vaccino particellare, bisogna sapere che solo quelli distanziati in maniera ottimale susciteranno la risposta immunitaria migliore. Gli origami di DNA hanno permesso di fabbricare delle minuscole superfici o "impalcature", su cui si sono potuto posizionare gli antigeni reciprocamente, con una precisione al nanometro. È stata quindi misurata la capacità dei vari anticorpi di interagire con questi antigeni. Lo studio ha contribuito a definire la ottimale tra due antigeni così che possono essere legati allo stesso distanza anticorpo, e oscilla tra 3 e 17 nanometri. Sarebbe stato impossibile ottenere un risultato così preciso con qualunque altro metodo. Le nanotecnologie a DNA costituiscono un approccio completamente rivoluzionare per la progettazione di vaccini e anticorpi di nuova generazione contro varie malattie."

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