I vettori bio-ispirati attraversano la barriera emato-encefalica e possono essere ingegnerizzati per raggiungere specifici bersagli cellulari
PISA – Vettori bio-ispirati capaci di attraversare la barriera emato-encefalica e trasportare terapie mirate verso cellule cerebrali difficili da raggiungere. È la prospettiva aperta da uno studio condotto dalla dottoressa Valentina Castagnola, ricercatrice della Fondazione Pisana per la Scienza ETS, in collaborazione con l’Istituto Italiano di Tecnologia e l’Università di Bologna.
La ricerca, pubblicata sulla rivista Advanced Healthcare Materials, ha sperimentato l’utilizzo dei batteriofagi M13 come potenziali vettori per la somministrazione di terapie destinate al trattamento di malattie neurodegenerative e tumori cerebrali.
I batteriofagi, o fagi, sono virus che riconoscono e attaccano i batteri, ma risultano innocui per l’essere umano. Il gruppo di ricerca ne ha studiato l’interazione con le cellule endoteliali attraverso modelli sperimentali che riproducono in vitro le caratteristiche della barriera emato-encefalica, struttura che protegge il cervello dall’ingresso di agenti patogeni e sostanze dannose, ma che rappresenta anche uno dei principali ostacoli alla somministrazione dei farmaci.
Lo studio ha dimostrato che i fagi M13 riescono ad attraversare la barriera mantenendo la propria integrità strutturale e, se opportunamente modificati geneticamente, la capacità di raggiungere specifici bersagli cellulari. Potrebbero quindi essere utilizzati come sistemi di trasporto per veicolare terapie al cervello attraverso il sangue, con un approccio minimamente invasivo.
«Il mio lavoro punta a sfruttare sistemi nano e micrometrici assemblati dalla natura, già in grado di interagire con le cellule del nostro corpo, e a riprogrammarli per svolgere funzioni terapeutiche», spiega Valentina Castagnola. «Questo approccio prende il nome di nanomedicina biomimetica».
Il professor Fabio Benfenati, coordinatore del Centro di Neuroscienze e Tecnologie Sinaptiche dell’IIT, paragona i batteriofagi M13 a «nanorobot biologici intelligenti», capaci di attraversare la barriera emato-encefalica e raggiungere il proprio bersaglio per consegnare l’agente terapeutico: «Una sorta di nano-piccione viaggiatore che percorre il torrente circolatorio per recapitare il proprio messaggio a livello cerebrale».
Secondo il professor Alberto Danielli, responsabile del laboratorio di Biotecnologie molecolari dell’Università di Bologna, un elemento particolarmente rilevante è rappresentato dalla robustezza e dalla flessibilità di M13: «Anche le versioni indirizzate verso specifici bersagli mantengono le proprietà biomimetiche e la capacità di attraversare le barriere biologiche, aumentando contemporaneamente la precisione. Il sistema può essere adattato modificando il bersaglio e il carico terapeutico in base alla funzione richiesta».
I prossimi studi saranno rivolti a ottimizzare l’ingegnerizzazione dei fagi e ad aumentarne l’efficienza nel trasporto dei farmaci verso specifiche popolazioni neuronali. «Il lavoro apre la strada a ulteriori valutazioni nei modelli preclinici e, auspicabilmente, a future applicazioni cliniche», sottolinea Giorgio Minotti, direttore scientifico della Fondazione Pisana per la Scienza.
La ricerca è stata sostenuta da un grant per le neuroscienze bandito nel 2024 dalla Fondazione Pisana per la Scienza e finanziato dalla donazione del dottor Vassili Fotis, oltre che da finanziamenti internazionali ottenuti dall’IIT.
«Lo studio si inserisce pienamente nelle direttrici strategiche della Fondazione, che ha individuato nell’oncologia e nelle neuroscienze due ambiti prioritari», conclude il presidente Fabio Beltram, rinnovando il ringraziamento a Fotis per il sostegno alla ricerca.
Lo studio è consultabile su Advanced Healthcare Materials.
Last modified: Settembre 8, 2026
