Allergie: un nuovo approccio immunoterapico con i nanoalgosomi derivati da microalghe marine
Un team del CNR ha sviluppato un innovativo sistema per mascherare un allergene della Parietaria all’interno di nanoparticelle derivate da microalghe marine.
Questo studio apre la strada a nuove frontiere dell’immunoterapia contro le allergie, con applicazioni potenziali anche nei settori nutraceutico e cosmetico.
Una svolta nella lotta alle allergie polliniche grazie alla nanotecnologia bioispirata
La ricerca scientifica in ambito biomedico sta vivendo un momento di forte evoluzione, guidata dall’integrazione tra biotecnologie avanzate e sistemi biologici naturali. In questo contesto si inserisce un studio condotto dall’Istituto di biofisica (Cnr-Ibf) e dall’Istituto per la ricerca e l’innovazione biomedica (Cnr-Irib) del CNR di Palermo, che propone una metodologia completamente nuova per la somministrazione controllata degli allergeni.
L’oggetto della ricerca è l’allergene della Parietaria judaica, una pianta fortemente allergenica e molto diffusa in Europa, il cui polline rappresenta una delle principali cause di reazioni allergiche respiratorie stagionali, soprattutto nei paesi del Mediterraneo. L’innovazione consiste nell’incapsulare l’allergene all’interno dei cosiddetti “nanoalgosomi”, ovvero vescicole extracellulari isolate da ceppi di microalghe marine.
Cosa sono i nanoalgosomi e perché sono così promettenti
I nanoalgosomi sono particelle biologiche extracellulari, simili a esosomi, derivate da microalghe marine coltivate in condizioni controllate di laboratorio. Queste vescicole si comportano come vettori naturali per il trasporto di molecole biologicamente attive, con proprietà intrinseche di biocompatibilità, bassa immunogenicità e capacità di attraversare le membrane cellulari.
Nel contesto dello studio pubblicato sulla rivista ACS Omega, i ricercatori hanno isolato tali vescicole da microalghe marine selezionate per la loro stabilità e sicurezza d’uso, utilizzando metodiche di coltivazione protetta. I nanoalgosomi sono stati successivamente caricati con l’allergene della Parietaria attraverso una tecnica definita “estrusione”: un processo meccanico che permette di deformare le vescicole per incorporare le molecole target, senza comprometterne l’integrità strutturale.
Immunoterapia allergenica: sfide attuali e nuove opportunità
La immunoterapia allergenica, o allergen immunotherapy (AIT), è una strategia terapeutica che mira a indurre tolleranza immunologica nei confronti di sostanze che normalmente provocano una risposta allergica. Tuttavia, questa metodica comporta rischi clinici significativi: la somministrazione di allergeni può scatenare reazioni avverse, anche gravi, nei pazienti sensibilizzati, a causa della presenza di anticorpi IgE preesistenti.
Il problema centrale dell’AIT risiede nella necessità di somministrare l’allergene in modo controllato e sicuro, evitando il riconoscimento immediato da parte del sistema immunitario. Ed è qui che entra in gioco il ruolo strategico dei nanoalgosomi. Secondo i ricercatori, l’incapsulamento dell’allergene “mimetizza” la sua presenza, rendendolo di fatto invisibile fino al rilascio programmato all’interno dell’organismo.
La mimetizzazione dell’allergene: un approccio bioispirato
Il principio su cui si basa questa tecnologia è la mimetizzazione dell’antigene. Inserendo l’allergene all’interno delle vescicole, si impedisce un’interazione immediata con le cellule immunitarie responsabili delle reazioni allergiche. Il rilascio dell’allergene avviene in maniera graduale e controllata, permettendo al sistema immunitario di sviluppare tolleranza piuttosto che attivare una risposta patologica.
“L’invisibilità dell’allergene è la condizione necessaria per scongiurare una reazione allergica acuta e guidare invece il sistema immunitario verso una risposta tollerogena”, ha spiegato Mauro Manno, ricercatore del Cnr-Ibf e coordinatore dello studio, sottolineando l’importanza dell’estrusione come tecnologia di caricamento non distruttiva.
Risultati preliminari: studio in vitro e prossime fasi
I primi risultati dello studio sono stati ottenuti su modelli in vitro, con l’obiettivo di validare l’efficacia del sistema di mimetizzazione e verificarne l’assenza di tossicità. Secondo quanto riportato dai ricercatori, i nanoalgosomi carichi dell’allergene non hanno mostrato effetti avversi sui modelli cellulari, aprendo la strada a test preclinici su organismi viventi.
Una delle fasi successive sarà infatti l’analisi dell’efficacia in vivo, per confermare che il rilascio controllato dell’allergene sia in grado di attivare una risposta immunitaria tollerogena, fondamentale per l’efficacia dell’immunoterapia. Il potenziale è significativo: se confermato, questo approccio potrebbe rivoluzionare l’intero paradigma della desensibilizzazione allergica.
Oltre le allergie: prospettive applicative nei settori nutraceutico e cosmetico
L’aspetto più interessante di questa innovazione risiede nella versatilità della piattaforma tecnologica dei nanoalgosomi. Pur essendo stata sviluppata nel contesto dell’allergologia, la metodologia potrebbe essere estesa anche ad altri ambiti biomedici e industriali.
Nel settore nutraceutico, ad esempio, i nanoalgosomi potrebbero essere impiegati per veicolare principi attivi sensibili o irritanti, riducendo la probabilità di reazioni avverse nell’apparato gastrointestinale. In ambito cosmetico, queste vescicole rappresentano un’alternativa sostenibile e biocompatibile per l’incapsulamento di sostanze funzionali, migliorandone l’assorbimento cutaneo e la stabilità nel tempo.
Si apre dunque un filone di ricerca interdisciplinare che integra biotecnologia marina, nanotecnologia e medicina personalizzata, con il potenziale di generare soluzioni innovative in più ambiti della salute umana.
Il ruolo strategico delle microalghe nella biomedicina
Le microalghe marine stanno emergendo come risorsa biotecnologica chiave per l’industria farmaceutica e biomedica. Oltre a essere una fonte rinnovabile e sostenibile di composti bioattivi, offrono vantaggi significativi in termini di bassa tossicità, rapidità di crescita e adattabilità a diversi ambienti di coltura.
La capacità delle microalghe di produrre vescicole extracellulari dotate di funzionalità biologiche rappresenta un’ulteriore frontiera della ricerca. I nanoalgosomi, come dimostrato dallo studio del CNR, possono essere ingegnerizzati per trasportare molecole terapeutiche in maniera selettiva, con un impatto minimo sui tessuti e massima efficacia terapeutica.
Verso un nuovo paradigma dell’immunoterapia allergenica
La ricerca condotta dai gruppi Cnr-Ibf e Cnr-Irib dimostra che è possibile superare le limitazioni storiche della desensibilizzazione allergica grazie all’integrazione tra nanotecnologia bioispirata e biologia marina. L’incapsulamento dell’allergene della Parietaria in nanoalgosomi apre a una nuova generazione di vaccini antiallergici intelligenti, in grado di modulare la risposta immunitaria senza scatenare effetti collaterali.
Se i risultati preclinici e clinici confermeranno quanto osservato in vitro, ci si potrebbe trovare di fronte a una vera e propria rivoluzione nella gestione delle allergie respiratorie, con impatti rilevanti anche sul piano economico e sociale, considerando la diffusione crescente delle patologie allergiche in Europa e nel mondo.
La sfida ora sarà trasformare l’innovazione in una soluzione terapeutica accessibile, attraversando tutte le fasi della sperimentazione e della regolazione, fino a portare questo approccio dalla ricerca al letto del paziente.