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Scienza: microrobot curano polmonite batterica nei topi

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I nanoingegneri dell’Universita’ della California di San Diego hanno sviluppato microrobot che possono nuotare nei polmoni e somministrare in maniera mirata farmaci per curare la polmonite batterica mortale. Nei topi, i microrobot hanno eliminato in modo sicuro i batteri che causano la polmonite nei polmoni e hanno portato a una sopravvivenza del 100%. Al contrario, tutti i topi non trattati sono morti entro tre giorni dall’infezione. I risultati sono pubblicati su ‘Nature Materials’. I microrobot sono costituiti da cellule di alghe le cui superfici sono macchiate di nanoparticelle riempite di antibiotici. Le alghe forniscono movimento, che consente ai microrobot di nuotare e fornire antibiotici direttamente a piu’ batteri nei polmoni. Le nanoparticelle contenenti gli antibiotici sono costituite da minuscole sfere polimeriche biodegradabili che sono rivestite con le membrane cellulari dei neutrofili, che sono un tipo di globuli bianchi. La particolarita’ di queste membrane cellulari e’ che assorbono e neutralizzano le molecole infiammatorie prodotte dai batteri e dal sistema immunitario del corpo. Cio’ conferisce ai microrobot la capacita’ di ridurre l’infiammazione dannosa, che a sua volta li rende piu’ efficaci nel combattere le infezioni polmonari.

Il lavoro e’ uno sforzo congiunto tra i laboratori dei professori di nanoingegneria Joseph Wang e Liangfang Zhang, entrambi presso la UC San Diego Jacobs School of Engineering. Wang e’ un leader mondiale nel campo della ricerca sulla micro e nanorobotica, mentre Zhang e’ un leader mondiale nello sviluppo di nanoparticelle che imitano le cellule per il trattamento di infezioni e malattie. Insieme, hanno aperto la strada allo sviluppo di minuscoli robot per la somministrazione di farmaci che possono essere utilizzati in sicurezza negli animali vivi per trattare le infezioni batteriche nello stomaco e nel sangue. Il trattamento delle infezioni polmonari batteriche e’ l’ultimo nella loro linea di lavoro. “Il nostro obiettivo e’ fornire farmaci mirati nelle parti piu’ difficili del corpo, come i polmoni. E vogliamo farlo in un modo che sia sicuro, facile, biocompatibile e duraturo – ha affermato Zhang – questo e’ cio’ che abbiamo dimostrato in questo lavoro”.

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Mieloma, perdita di un gene lo nasconde a sistema immunitario

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La resistenza del mieloma multiplo alla chemioterapia dipende anche dalla ‘scomparsa’ di uno specifico gene nelle cellule tumorali che diventano così invisibili al sistema immunitario. Lo ha scoperto uno studio condotto dall’IRCCS Candiolo, in collaborazione con il Dana Farber Cancer Institute di Boston, mettendo in luce un nuovo meccanismo di resistenza alla terapia del mieloma, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Blood. “Il farmaco bortezomib inibitore del proteasoma, organuli cellulari in grado di rimuovere le cellule danneggiate, contrasta il mieloma multiplo sia direttamente, colpendo le cellule tumorali, che indirettamente, attivando il sistema immunitario e provocando la cosiddetta morte cellulare immunogenica – spiega Annamaria Gullà, responsabile del Laboratorio di Ematologia Traslazionale e Immunologia di Candiolo -. La perdita di efficacia a lungo termine del farmaco puo’ derivare dall’ insorgenza di forme nuove di resistenza alla terapia, in cui il farmaco non è più in grado di stimolare il sistema immunitario a riconoscere il tumore. A causa della perdita di un gene noto come Gabarap, infatti, il mieloma multiplo diventa ‘invisibile’ al riconoscimento da parte del sistema immunitario”.

Il mieloma multiplo è il secondo tumore del sangue in Italia, che colpisce ogni anno circa 2700 donne e 3000 uomini, ed è provocato da un’eccessiva riproduzione delle plasmacellule nel midollo osseo. La maggior parte delle persone con mieloma ha una recidiva di malattia dopo il primo trattamento. Il team dell’Ircss Candiolo è partito dallo studio del meccanismo d’azione del farmaco bortezomib, che agisce sia contro le cellule tumorali che stimolando il sistema immunitario ad attaccare. “Tramite una serie di analisi in modelli preclinici abbiamo dimostrato che le cellule tumorali morenti, colpite direttamente da questo farmaco di prima linea, esprimono sulla loro superficie una proteina nota come calreticulina – evidenzia Gullà – che rende il tumore visibile al sistema immunitario che può così attaccarlo. Ma la perdita del gene Gabarap compromette l’esposizione della calreticulina, riducendo in questo modo l’azione del sistema immunitario contro il cancro”. I ricercatori hanno inoltre dimostrato che la rapamicina, un farmaco inizialmente usato nei casi di trapianto d’organo, può ripristinare l’effetto immunogenico del bortezomib.

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Salute

L’IA fa dialogare tutte le molecole della vita, per future cure

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Dopo avere rivoluzionato la ricerca sulle proteine, l’intelligenza artificiale riesce adesso a prevedere le interazioni fra tutte le molecole della vita, comprese Dna e Rna, permettendo di generare strutture biologiche dalla struttura complessa che potrebbero aprire la strada a nuovi farmaci e terapie. Il risultato, pubblicato sulla rivista Nature, si deve al nuovo modello AlphaFold 3 messo a punto dall’azienda Google DeepMind e da Isomorphic Labs. Parallelamente, Google DeepMind presenta AlphaFold Server, uno strumento liberamente accessibile ai ricercatori che lavorano nel pubblico e che permette di utilizzare AlphaFold 3. Coordinata da John M. Jumper di Google DeepMind, la ricerca ha dimostrato che AlphaFold 3 è in grado di prevedere con un alto grado di precisione le strutture molecolari complesse che possono nascere facendo interagire fra loro tutti i tipi di molecole biologiche, a partire dal Dna nel quale è scritto il libro della vita.

E’ un passo in avanti importante rispetto al traguardo che era stato raggiunto nel 2023 con il modello AlphaFold 2, che permette di combinare fra loro un gradissimo numero di proteine. Per mettere alla prova il nuovo modello di IA, i ricercatori hanno utilizzato le strutture relative a quasi tutti i tipi di molecole contenute nella Protein Data Bank.

“La capacità di determinare computazionalmente le interazioni complesse tra proteine e altre molecole – scrivono gli autori della ricerca – amplierà la nostra comprensione dei processi biologici e potrebbe facilitare lo sviluppo di farmaci”. Il nuovo modello di intelligenza artificiale è infatti in grado di prevedere l’interazione fra proteine, acidi nucleici, piccole molecole, ioni e residui proteici modificati, nonché interazioni anticorpo-antigene. C’è ancora del lavoro da fare sull’accuratezza dei modelli, scrivono i ricercatori, ma è ormai aperta la strada che promette di imprimere una forte accelerazione alla ricerca biomedica.

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Covid: AstraZeneca ritira il suo vaccino in tutto il mondo

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AstraZeneca ha dichiarato oggi di aver avviato il ritiro mondiale del suo vaccino contro il Covid-19. Lo riportano i media internazionali. L’azienda farmaceutica ha aggiunto che procederà al ritiro delle autorizzazioni all’immissione in commercio del Vaxzevria in Europa.

AstraZeneca giustifica la sua decisione parlando di un “eccedenza di vaccini aggiornati disponibili”. L’azienda anglo-svedese a fine aprile ha ammesso per la prima volta in documenti giudiziari nel corso di un procedimento legale a Londra che il suo vaccino anti Covid può causare trombosi come raro effetto collaterale. L’ammissione potrebbe aprire la strada a risarcimenti multimilionari, secondo i media britannici.

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