Chimica per la Salute e le Scienze della Vita
La cura di patologie rare ed invalidanti è una delle sfide per le scienze della salute del terzo millennio. Per perseguire questo obiettivo, CNR-ICCOM svolge attività di ricerca riguardanti l’applicazione di nanoparticelle magnetiche, materiali 2D e sequenza di DNA ricche in guanina come agenti terapeutici nella cura del cancro, l’applicazione di idrogeli per il contrasto della degenerazione dei tessuti cartilaginei nella popolazione anziana e lo studio dei farmaci mediante spettroscopie NMR a stato solido. Gli obiettivi previsti sono in linea con le tematiche di Horizon Europe 2021-2027, con il Piano Nazionale della Ricerca (2021-2027) e con il Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNNR) che si propone di contribuire a sviluppare nuove terapie e metodologie di prevenzione e diagnosi.
Le attività di CNR-ICCOM, che intendono favorire lo sviluppo della medicina di precisione e approcci meno invasivi per la cura delle malattie, includono:
- Sviluppo di nanoparticelle magnetiche (NP) funzionalizzate come agenti terapeutici “attivatori” che permettano di combinare in modo sinergico terapie convenzionali (chemio-, radioterapia) o più sperimentali (Hadron Terapy-HT, Boron Neutron Capture Therapy-BNCT) con l’ipertermia a fluido magnetico (MFH), basata sulla proprietà delle NP di rilasciare calore quando sottoposte ad un campo magnetico alternato;
- Nanomateriali 2D per lo studio e la terapia del cancro: studio dell’interazione di nanoflakes di ossido di grafene o solfuro di molibdeno con le cellule cancerose, ed in particolare per la leucemia mieloide acuta e il cancro al seno triplo negativo, tramite simulazioni computazionali multiscala tese anche ad aiutare l’interpretazione di imaging Raman; studio dell’utilizzo del fosforo nero nella terapia del cancro alla prostata;
- Studio di “G-quadruplexes” nell’approccio terapeutico di alcune forme rare di cancro, tramite tecniche di modeling molecolare e spettroscopia computazionale per studiare a livello atomistico il comportamento di sonde fluorescenti in interazione con proteine e alcuni specifiche strutture degli acidi nucleici;
- Studio di idrogeli per la rigenerazione di tessuti cartilaginei, tramite tecniche tecniche di rilassometria NMR, in grado di caratterizzare lo stato dell’acqua e lo stato di aggregazione della matrice polimerica in funzione di vari parametri, di rilevanza per la diffusione dei nutrienti e la promozione della sopravvivenza e differenziazione delle cellule e metodi computazionali per la predizione di spettri di dicroismo circolare (elettronico e vibrazionale) di enantiomeri;
- Metodi avanzati per la caratterizzazione di nuovi preparati farmaceutici, tramite Risonanza Magnetica Nucleare a stato solido (ssNMR);
- Rilascio di composti bioattivi mediante l’utilizzo di idrogeli;
- Nanoparticelle d’oro specializzate nel rilascio di farmaci nelle terapie antitumorali;
- Estrazione e utilizzo di estratti di piante (polifenoli) con attività antiossidante, antivirale e antibatterica, utilizzando metodi innovativi e a basso impatto ambientale sviluppati specificatamente, e studiati in matrici polimeriche;
- Sviluppo di diagnosi personalizzate e terapie innovative per malati di leucemia linfatica cronica resistenti alle terapie;
- Nuovi biomarcatori regolati dalle ETS per la diagnosi del cancro alla prostata.
- Studio di modelli per la comprensione dei processi biochimici alla base della generazione di radicali chimici e specie reattive dell’ossigeno, con particolare interesse alla connessione tra questi e processi neuroinfiammatori e di invecchiamento, per la diagnosi precoce di processi degenerativi e di innesco di cascate di reazioni chimiche incontrollabili comuni a molte patologie.