Una nuova tecnica sviluppata al Scripps Research Institute permette di tracciare il percorso dei farmaci nell’organismo, migliorando sicurezza ed efficacia delle terapie.
Una scoperta rivoluzionaria nel campo della farmacologia e della biologia chimica sta cambiando il modo in cui comprendiamo il destino dei farmaci nel nostro organismo. Un team di ricercatori del Scripps Research Institute, guidato dalla professoressa Li Ye, ha perfezionato una tecnica innovativa di imaging molecolare che consente di tracciare con una precisione senza precedenti il percorso dei farmaci somministrati, identificandone le esatte cellule bersaglio. Questa metodologia apre nuove strade per migliorare la sicurezza e l’efficacia delle terapie farmacologiche.
Il percorso nascosto dei farmaci nel corpo umano
Tradizionalmente, il destino delle molecole terapeutiche all’interno dell’organismo era noto solo in termini generali, senza la possibilità di localizzare con precisione a livello cellulare dove i farmaci si legassero realmente. La tecnica sviluppata nel 2022 da Li Ye e dal suo gruppo di ricerca, denominata CATCH (Covalent Attachment of Tags to Capture Targets), ha rappresentato un primo passo verso la visualizzazione dei farmaci legati alla superficie degli organi. Tuttavia, questa procedura era limitata agli strati esterni dei tessuti.
Il recente perfezionamento, chiamato vCATCH, consente invece di superare queste limitazioni e di mappare i farmaci in profondità nell’intero organismo, come dimostrato negli studi su modelli murini. Questo avanzamento si deve a un sofisticato pretrattamento dei tessuti con rame e sostanze fluorescenti combinato con l’utilizzo della cosiddetta “click chemistry”, una reazione chimica altamente selettiva e precisa che permette di evidenziare le molecole di farmaco legate alle cellule specifiche.
Dove vanno davvero i farmaci – Napoliurbanblog.it
Un ulteriore elemento innovativo del metodo vCATCH è l’integrazione dell’intelligenza artificiale per l’analisi automatica delle immagini. Dati di immagine di dimensioni enormi, nell’ordine di terabyte per ogni animale studiato, vengono processati da algoritmi in grado di riconoscere con precisione le cellule bersaglio e di distinguere i segnali utili dal rumore di fondo. Questo approccio rende possibile una valutazione dettagliata e rapida del legame farmaco-cellula, un passaggio fondamentale per la validazione di nuovi composti medicinali.
La ricerca condotta da Li Ye e dal suo team ha rivelato dati sorprendenti, soprattutto nell’ambito degli antitumorali. Testando due farmaci per il trattamento di tumori ematici, gli scienziati hanno scoperto che uno dei medicinali si lega non solo alle cellule del sangue, ma anche a cellule immunitarie del fegato, al muscolo cardiaco e ai vasi sanguigni. Questa interazione inattesa spiega alcuni degli effetti collaterali noti, come aritmie e problemi di coagulazione, aprendo la strada a strategie di modifica molecolare per minimizzare tali rischi.
Queste informazioni sono cruciali per migliorare la progettazione di farmaci più mirati e sicuri, permettendo di anticipare i potenziali effetti avversi già nella fase preclinica. Inoltre, la capacità di seguire il viaggio delle molecole terapeutiche consente di comprendere meglio i meccanismi di azione di farmaci già in uso, come gli antidepressivi, e di personalizzare le terapie in base alle peculiarità dell’organismo.
L’applicazione della tecnica vCATCH promette di rivoluzionare l’intero settore della ricerca farmacologica, fornendo uno strumento essenziale per il disegno di farmaci più selettivi e per la valutazione precoce della loro sicurezza. Questo approccio consentirà di distinguere con certezza se una molecola raggiunge il tessuto desiderato o se, al contrario, si distribuisce in sedi non volute, potenzialmente pericolose.
