Un rivestimento sintetico per l’intestino tenue potrebbe facilitare l’assorbimento di alcuni farmaci e il trattamento di alcune malattie che colpiscono il tratto digestivo
Un gruppo di ricerca del Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Boston ha creato un rivestimento sintetico in grado di appiccicarsi alla superficie dell’intestino tenue con lo scopo di migliorare l’assorbimento di farmaci e il trattamento di alcune patologie. Il sistema di rivestimento epiteliale sintetico gastrointestinale (GSEL) è stato progettato per rivestire temporaneamente l’intestino tenue e, nei modelli animali e nel tessuto umano ex vivo, è rimasto stabile fino a 24 ore. La sperimentazione, condotta su modelli animali e su tessuti umani, è stata recentemente pubblicata su Science Translational Medicine.
L’epitelio gastrointestinale funge da strato protettivo contro l’abrasione fisica, lo stress chimico e gli agenti patogeni, ma è anche un sito di assorbimento e di trasporto di molecole, nutrienti e farmaci ed è coinvolto nella segnalazione immunologica. Uno squilibrio delle funzioni ad esso associate è correlato a diverse malattie e, proprio per il suo ruolo fondamentale, l’intestino ha incuriosito gli scienziati, spingendoli ad approfondire gli studi che ruotano attorno a questo organo. Tuttavia, un’implementazione delle strategie di targeting tissutale è stata limitata a causa di molteplici fattori, tra cui l’invasività del trapianto, la potenziale immunogenicità, l’eventuale tossicità e il disagio per il paziente.
Tecniche innovative potrebbero permettere di approfondire la conoscenza di questo tessuto e di sviluppare soluzioni utili a scopo terapeutico. Il sistema di rivestimento epiteliale sintetico gastrointestinale (GSEL), protagonista della ricerca del MIT (Stati Uniti), offre la possibilità di creare temporaneamente una barriera protettiva e una superficie di assorbimento per nutrienti e farmaci.
La tecnologia si basa su una soluzione a base di polidopamina (una molecola molto utilizzata in campo biomedico, ad esempio per rivestire farmaci o altri materiali) e minuscole quantità di perossido di idrogeno, comunemente noto come acqua ossigenata. Per riassumere la reazione in poche parole: la catalasi – enzima presente in quasi tutti gli esseri viventi, microrganismi anaerobi esclusi, e in quantità più elevate nell’intestino tenue (rispetto ad altri tratti di intestino) – scompone il perossido di idrogeno e permette il rilascio di bollicine di ossigeno, questo converte la polidopamina in una sostanza con proprietà adesive che forma una pellicola sottile, ma resistente, sulla parete interna.
La soluzione è liquida prima della polimerizzazione nell’intestino tenue e potrebbe quindi essere bevuta. Dato che può essere addizionata con delle molecole, una delle ipotetiche applicazioni in fase di studio riguarda lo sviluppo di un sistema liquido di assunzione di farmaci, in grado di attraversare l’esofago, lo stomaco per raggiungere l’intestino tenue e più facile da assumere rispetto a capsule e compresse. Il sistema è stato testato in modelli animali e su cellule umane per l’assunzione di praziquantel, un farmaco per una parassitosi chiamata schistosomiasi, causata da un verme piatto. Con il tessuto sintetico l’emivita del farmaco, ovvero il tempo necessario affinché l’organismo elimini il farmaco, si allunga e questo potrebbe ridurre il numero di assunzioni giornaliere del farmaco.
I test che sono stati fatti su modelli animali e cellulari sono stati molteplici, tra cui la valutazione dell’effetto terapeutico sull’intolleranza al lattosio e sull’assorbimento anomalo del glucosio. Le prospettive riguardano patologie come obesità, diabete e intolleranza al lattosio. I risultati, ad esempio, mostrano che l’alfa-galattosidasi presente sul tessuto sintetico migliora l’efficienza della digestione del lattosio di circa 20 volte, confermando la capacità di aumentarne o integrarne la digestione.
Finora, nessuna evidenza clinica, endoscopica o radiografica ha indicato la perforazione, l’infiammazione o l’ostruzione dei tessuti interessati dalla sperimentazione ed è stata confermata l’assenza di tossicità orale. Per la potenziale futura sperimentazione umana in vivo, saranno necessari ulteriori studi preclinici, in modo da comprendere le opportune modalità di somministrazione e dosaggio. Dai risultati preclinici è però innegabile che il sistema GSEL abbia un potenziale come piattaforma tecnologica per la gestione e il trattamento di varie malattie che colpiscono il sistema gastrointestinale.