Gli scienziati della University of California, Santa Barbara e della University of Michigan sono riusciti a sviluppare delle particelle sintetiche simili ai globuli rossi con le stesse dimensioni (circa 5 µm di diametro), flessibilità e capacità di trasportare ossigeno degli eritrociti.
Secondo gli studi presentati dagli scienziati, queste cellule sintetiche, chiamate sRBCs, riescono a mantenere il 90% della capacità di trasportare l’ossigeno anche dopo una settimana e dato che questa è la funzione principale degli eritrociti promettono di aprire nuove strade per la cura di numerose patologie potendo in parte sostituire le cellule naturali. Ma non solo: gli sRBCs hanno anche dimostrato la loro validità nel rilascio controllato dei farmaci in circolo, e sono in grado di trasportare efficacemente sostanze di contrasto e agenti per l’imaging diagnostico ad elevata risoluzione.
Il professore di ingegneria chimica della UCSB Samir Mitragotri insieme al suo team ha potuto sintetizzare queste particelle grazie ad un’impalcatura di PLGA (polylactic acid-co-glycolide) un polimero biodegradabile e biocompatibile che ha dimostrato di avere proprietà emodinamiche simili a quelle dei globuli rossi.
Per ottenere la forma biconcava tipica dei globuli rossi si è realizzata una sfera di PLGA e dopo averla sgonfiata in alcol è stata ricoperta con una decina di strati di proteine stabilizzate da legami chimici. Una volta ottenuto lo spessore voluto, grazie a delle proteasi si è dissolto lo scheletro polimerico ricavandone la forma propria delle cellule.
“Non ho mai visto niente di simile” commenta Ali Khademhosseini, ingegnere biomedico del MIT che lavora da anni nel campo del sangue sintetico. “Hanno sviluppato un concetto e un metodo per la costruzione degli eritrociti che è molto interessante. La nostra comprensione delle relazioni esistenti tra la forma di una struttura e le sue capacità di trasportare composti chimici nel sangue sta migliorando: siamo consapevoli del fatto che la forma e le dimensioni degli eritrociti non solo influenzano le caratteristiche idrodinamiche del sangue ma anche la maniera in cui i globuli rossi interagiscono con le altre bioparticelle presenti nel plasma”.
Dunque uno studio che consente di approfondire meglio la fisiologia del sistema ematico e soprattutto che apre la strada a nuove terapie. La composizione e le proprietà fisiche consentirebbero alle nuove particelle di non essere soggette alla risposta immunitaria permettendo nello stesso tempo di portare i farmaci alle aree che sono altrimenti difficili da raggiungere. Inoltre l’adattabilità delle cellule sintetiche suggerisce che potrebbero essere efficaci veicoli per terapie multiple volte a curare malattie come il cancro o diabete.
La ricerca è stata pubblicata su Proceedings of la National Academy of Science
