La tecnologia della nanomedicina ha numerose applicazioni, tra cui i vaccini COVID-19. Per saperne di più sulla nanomedicina e sul suo impatto.
In natura esistono molte particelle di dimensioni nanometriche. L'uomo può anche crearle da oggetti come il carbonio o l'argento. I nanomateriali sono sostanze generate dall'uomo su scala nanometrica.
Nella nanomedicina, gli scienziati stanno creando materiali e dispositivi che lavorano con il corpo a livello atomico o molecolare. Ciò consente di ottenere risultati molto specifici e mirati e di limitare gli effetti collaterali.
Come funziona la nanomedicina?
Pensate alla nanomedicina in questo modo: Gli scienziati manipolano e ingegnerizzano atomi e molecole per utilizzarli come strumenti minuscoli e molto precisi all'interno del corpo. Per esempio, poiché opera su scala così piccola, la nanomedicina può somministrare farmaci al corpo in modo molto mirato.
Tipi di nanomedicina
La nanomedicina è agli albori. Ma gli scienziati ritengono che alla fine avrà molte applicazioni mediche. I principali modi in cui i nanomateriali vengono applicati in medicina sono:
Diagnosi (nanodiagnosi). Le nanoparticelle potrebbero migliorare tecnologie come gli ultrasuoni e la risonanza magnetica per produrre immagini molto più chiare.
Trattamento (nanoterapia). Le nanoparticelle sono abbastanza piccole da inviare i farmaci esattamente dove sono necessari. I vaccini possono utilizzare le nanoparticelle per indurre il sistema immunitario a produrre anticorpi contro un virus. Gli scienziati stanno anche studiando la possibilità di trattamenti personalizzati in base ai propri geni.
Medicina rigenerativa. Le molecole chiamate nanotubi di carbonio vengono già utilizzate per riparare i tessuti danneggiati. In futuro potrebbero essere in grado di far ricrescere i nervi.
Un tipo sperimentale di nanomedicina chiamato terapeutica combina diagnosi e trattamento.
Quali sono alcuni esempi di nanomedicina?
Alcuni modi specifici in cui la nanomedicina viene utilizzata o studiata sono per:
Vaccini COVID-19. Le nanoparticelle sono un elemento chiave di due dei vaccini COVID, quelli di Pfizer e Moderna. Questi vaccini utilizzano l'RNA messaggero (mRNA) per aiutare a sviluppare l'immunità al virus COVID. Ma l'mRNA si rompe rapidamente. Ha bisogno di qualcosa che lo trasporti attraverso il corpo prima che vada in pezzi. Gli scienziati lo hanno quindi inserito in nanoparticelle che lo trasportano alle cellule immunitarie. Lì può fare il suo lavoro.
Trattamento del cancro: la chemioterapia somministra farmaci antitumorali a tutto il corpo. Ecco perché si possono perdere i capelli e avere effetti collaterali come la nausea. La nanomedicina consente ai medici di indirizzare il farmaco alle cellule tumorali e di limitare i danni a quelle sane.
Risonanza magnetica. La risonanza magnetica (RM) utilizza onde radio e campi magnetici per creare immagini dettagliate degli organi e dei tessuti. Alcuni pazienti ricevono per via endovenosa il cosiddetto materiale di contrasto. Questo materiale rende più chiari i dettagli delle immagini. Ma le nanoparticelle fluorescenti forniscono immagini più chiare rispetto agli agenti di contrasto tradizionali. Poiché i metodi di imaging che le utilizzano sono semplici e meno costosi, potrebbero rendere le risonanze magnetiche più accessibili.
Dispositivi medici. Gli scienziati sperano che le nanotecnologie consentano di realizzare versioni più sofisticate di dispositivi impiantati come defibrillatori, pacemaker e stent. Grazie a minuscoli chip e sensori, questi dispositivi potrebbero inviare dati e avvisi, rilasciare farmaci o consentire al medico di monitorarvi a distanza.
Rilevamento di biomarcatori. I biomarcatori mostrano ciò che accade in una cellula o nel corpo in un determinato momento. Possono essere segnali di allarme per le malattie. Ad esempio, il colesterolo alto è un biomarcatore di malattie cardiache. I medici cercano i biomarcatori attraverso test sui tessuti, sul sangue e sulle urine. Anche le singole cellule e proteine del corpo sono portatrici di biomarcatori. Le nanoparticelle sono più sensibili ai biomarcatori e potrebbero fornire ai medici misurazioni più precise. Di conseguenza, potrebbero essere in grado di diagnosticare più precocemente le malattie.
Per quali condizioni potrebbe essere utilizzata la nanomedicina?
Oltre al cancro, la nanomedicina ha un potenziale per il trattamento di queste condizioni:
Malattie neurologiche. Il cervello ha uno strato protettivo di cellule che tiene fuori le molecole più grandi. Questo strato è chiamato barriera emato-encefalica (BBB) e presenta problemi quando i farmaci devono raggiungere il cervello. Le nanoparticelle, grazie alle loro dimensioni, possono attraversare la BBB. Ciò promette di trattare tumori cerebrali, ictus, Alzheimer e meningite.
Problemi agli occhi. Anche gli occhi hanno delle barriere che li proteggono dalle sostanze estranee. Queste difese rendono difficile per i farmaci raggiungere i loro obiettivi. Gocce, iniezioni, farmaci orali e flebo - le modalità più comuni di somministrazione dei farmaci per gli occhi - incontrano tutti questo problema. La nanomedicina offre modi per far arrivare i farmaci dove sono necessari, utilizzando nanoparticelle, rivestimenti speciali sulle lenti a contatto e impianti. La nanomedicina può aiutare a trattare congiuntivite (congiuntivite), cataratta, lesioni della cornea, degenerazione maculare e glaucoma.
Infezioni. La nanomedicina può aiutare a rilevare le infezioni batteriche e a somministrare antibiotici in modo mirato. Dispositivi medici come cateteri e valvole cardiache possono essere rivestiti con nanomateriali che respingono i batteri, contribuendo a prevenire le infezioni.
Menopausa: la terapia ormonale sostitutiva può alleviare alcuni sintomi. Gli studi hanno dimostrato che la somministrazione di questi ormoni attraverso la pelle è efficace ed evita alcuni dei problemi legati ai farmaci assunti per bocca. Quando gli ormoni vengono somministrati tramite nanoparticelle, gli effetti collaterali, come eruzioni cutanee e vesciche, sono minori.
Disturbi del sangue. Condizioni come la leucemia, il linfoma, l'anemia e l'emofilia sono state tradizionalmente trattate con chemioterapia, trapianti di midollo osseo, terapia con cellule staminali e farmaci. I ricercatori stanno cercando di utilizzare la nanomedicina per sviluppare componenti artificiali del sangue, che potrebbero assumere alcune delle funzioni interrotte dalle malattie del sangue.
Lesione del midollo spinale. Quando si subisce questo tipo di lesione, il trauma scatena una reazione a catena che crea ulteriori danni ai nervi. Come il cervello, anche il midollo spinale ha uno strato di cellule protettive. Tradizionalmente, i medici utilizzano dosi elevate di steroidi per garantire il superamento di questa barriera. Ma questo farmaco può avere gravi effetti collaterali a dosi elevate e si rompe rapidamente. Le nanoparticelle possono attraversare la barriera, portare i farmaci dove devono andare e rimanere nel corpo più a lungo. I nanomateriali potrebbero anche aiutare il corpo a riparare i danni ai nervi, limitando le cicatrici e bloccando le sostanze che rallentano la crescita. I medici sperano di poter utilizzare strutture fatte di nanomateriali come "impalcature" per guidare la crescita di nuovo tessuto nervoso.
