È un paradosso comune nella medicina moderna: i trattamenti avanzati spesso inciampano in effetti collaterali indesiderati causati dalla somministrazione sistemica dei farmaci.
Quando un farmaco viene diffuso in tutto il corpo, infatti, la sua efficacia terapeutica viene limitata proprio perché l'esposizione del farmaco è distribuita e non focalizzata, coinvolgendo anche tessuti sani.
La soluzione a questo dilemma risiede nella somministrazione mirata dei farmaci (o drug targeting): l'obiettivo è semplice ma ambizioso, ossia aumentare le concentrazioni locali del farmaco esattamente nel sito della patologia, riducendo al minimo l'esposizione sistemica e, di conseguenza, gli effetti collaterali.
Vediamo i promettenti risultati di un’équipe medica.
Il funzionamento della tecnologia all’avanguardia
Per concretizzare questa visione, gli scienziati dell'ETH Zurich, il Politecnico Federale di Zurigo, hanno sviluppato una piattaforma microrobotica all'avanguardia dedicata alla somministrazione di farmaci.
Il suo elemento distintivo è la capacità di navigare con estrema precisione all'interno del corpo, guidata da un sistema magnetico, anche nelle complesse condizioni fisiologiche.
Non è un singolo dispositivo, ma un sistema integrato composto da tre pilastri fondamentali:
- sistema di navigazione elettromagnetica clinica, che funge da "GPS" interno;
- catetere di rilascio personalizzato, progettato per l'accesso e l'introduzione;
- capsula riassorbibile che trasporta e rilascia il carico terapeutico con alta accuratezza.
Il cuore pulsante di questo sistema è il microrobot, ideato dal team di ricerca di Fabian Landers, esperto di microrobotica e chirurgia minimamente invasiva.
È costruito su una base di gelatina, un materiale biocompatibile. Al suo interno sono integrate:
- nanoparticelle magnetiche in ossido di ferro: permettono di guidare il movimento a distanza, trasformando campi magnetici esterni in forza motrice interna;
- farmaco terapeutico: il prezioso carico da consegnare;
- agenti radiopachi: sostanze che non vengono attraversate dai raggi X, apparendo bianche nelle radiografie. Una caratteristica è cruciale poiché consente ai chirurghi di guidare il microrobot verso il sito-bersaglio monitorandolo in tempo reale con la fluoroscopia (raggi X).
Cosa dicono i primi risultati ottenuti
I primi riscontri, pubblicati sulla rivista Science, hanno confermato la robustezza e l'efficacia dell’approccio:
- test in vitro: hanno dimostrato una navigazione precisa utilizzando modelli che riproducono fedelmente la vascolarizzazione umana;
- esperimenti in vivo: nei modelli animali di grandi dimensioni la piattaforma ha non solo confermato il suo tracciamento in tempo reale sotto guida fluoroscopica, ma ha anche evidenziato una navigazione efficace, raggiungendo i siti di destinazione desiderati.
I dati sono impressionanti: in oltre il 95% dei casi il microrobot, una volta rilasciato dal catetere nel sangue o nel fluido cerebrospinale, è riuscito a consegnare il medicinale esattamente nel punto desiderato.
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La chiave del successo di questo microrobot risiede nell'equilibrio ingegneristico della capsula stessa: è stata ottimizzata per bilanciare attentamente la concentrazione del materiale magnetico (per la navigazione), il carico del mezzo di contrasto (per la visualizzazione) e, non da ultimo, la capacità del farmaco terapeutico (per l'azione curativa).
Dunque, si tratta di un’innovazione che apre nuove frontiere per una somministrazione dei farmaci che sia non solo mirata, ma intrinsecamente precisa.
Il passo successivo è l'avvio dei test clinici sull'uomo, anche se il team sottolinea che c'è ancora molta strada da fare prima che questa piattaforma rivoluzionaria diventi una prassi in ambito clinico.
Fonti:
Science - Clinically ready magnetic microrobots for targeted therapies
