NOME DEL GRUPPO DI RICERCA:
NANOMEDICINE_LAB
COORDINATORE DEL GRUPPO DI RICERCA:
Prof.ssa Maria Carafa
MEMBRI DEL GRUPPO DI RICERCA:
Prof.ssa Maria Carafa
Prof.ssa Carlotta Marianecci
Prof.ssa Federica Rinaldi
Dott. Jacopo Forte
Dott.ssa Maria Gioia Fabiano
Dott.ssa Eleonora D’Intino
DESCRIZIONE ATTIVITA' DEL GRUPPO DI RICERCA:
L’attività del gruppo di ricerca si focalizza sullo sviluppo di nuovi nanosistemi per la veicolazione
di famaci attraverso differenti vie di somministrazione e si articola secondo le seguenti linee
principali:
1. Preparazione e caratterizzazione chimico-fisica di sistemi vescicolari e nanoemulsioni e
loro utilizzo in ambito terapeutico, diagnostico e teranostico.
La principale linea di ricerca riguarda la preparazione di sistemi vescicolari fosfolipidici e
non per la veicolazione di materiale genetico, farmaci e/o molecole diagnostiche. Oltre a
tali sistemi, da qualche anno l’attenzione è rivolta anche alla preparazione e
caratterizzazione di nanomeulsioni da oli essenziali e non in cui si cerca di coniugare
l’attività dell’olio con la finalità del vettore. La scelta dei componenti delle strutture viene
effettuata considerando l’applicazione e cercando di utilizzare delle sostanze funzionali al
raggiungimento del sito patologico, non tossiche e classificate come GRAS. Le strutture
ottenute vengono caratterizzate in maniera approfondita determinandone dimensioni e
potenziale DLS, morfologia (AFM, TEM) struttura del doppio strato in presenza e non
del o dei farmaci da veicolare (spettrofluorimetria e spettrofotometria), cinetica di rilascio
da parte della struttura di sonde fluorescenti modello e/o farmaci quando esposta in
ambienti affini a quelli che caratterizzano il sito di azione (HPLC, spettrofluorimetria e
spettrofotometria).
Di tali sistemi, in collaborazione con diversi gruppi italiani e/o stranieri, viene studiata la
citotossicità a livello cellulare, i meccanismi di “uptake” da parte delle cellule e gli effetti
in vivo.
Inoltre, in collaborazione con diversi ricercatori italiani e/o stranieri, il gruppo ha iniziato
ad interessarsi allo sviluppo di sistemi per la veicolazione di attivi in campo alimentare ed
ambientale ed a studi di nano-tossicologia ambientale.
2. Sviluppo di sistemi vescicolari e di nanoemulsioni pH sensibili per il targeting tumorale ed
intracitoplasmatico
Uno degli argomenti maggiormente studiati dal gruppo di ricerca è il targeting pH sensibile
per ottenere una veicolazione mirata dei farmaci a livello del sito tumorale, in cui si assiste
ad un abbassamento di pH o a livello del citoplasma cellulare evitando la degradazione
lisosomiale del carrier e del materiale in esso incluso. Vengono a tal scopo preparate
strutture vescicolari niosomiali (da tensioattivi non ionici) o nanoemulsioni pH sensibili.
La pH sensibilità è ottenuta con l’aggiunta di molecole pH sensibili, alla miscela di molecole
anfifiliche, o tramite derivatizzazione dei costituenti. Le strutture ottenute, vengono
caratterizzate dal punto di vista chimico-fisico, con le tecniche illustrate in precedenza e con
prove specifiche per confermarne la pH sensibilità. La caratterizzazione viene fatta
principalmente utilizzando sonde fluorescenti il cui spettro in fluorescenza si modifica al
variare delle caratteristiche dell’ambiente (pH) in cui si trovano. Vengono poi eseguiti studi
di stabilità delle strutture in siero umano e bovino e viene valutato se la pH sensibilità è
conservata, dopo esposizione a tali mezzi. Gli studi del meccanismo di internalizzazione, in
differenti linee cellulari, consentono di dimostrare l’effettivo rilascio intracitoplasmatico del
materiale intrappolato e di valutare le caratteristiche del sistema cellula/carrier che portano
a tale rilascio.
Grazie alla collaborazione con AIFA, la ricerca del gruppo è anche rivolta all’analisi e
all’implementazione della normativa sulla nanomedicina, sulla valutazione dei nanocarrier e
dei tensioattivi nell'ambito delle sperimentazioni cliniche.
3. Studi di sviluppo galenico di formulazioni convenzionali ed innovative
In collaborazione con farmacisti che operano in farmacie territoriali e ospedaliere, il
gruppo si interessa di sviluppare e valutare criticamente formule galeniche estemporanee
ed officinali, per uso umano e veterinario.
COLLABORAZIONI NAZIONALI ED INTERNAZIONALI:
Prof. L. Di Marzio Università G D’annunzio Chieti Pescara
Dott.ssa Rossella Puglisi e Gianfranco Mattia, Center for Gender-specific Medicine, Istituto
Superiore di Sanità, Roma
Dott.ssa Maria Grazia Ammendolia National Center for Innovative Technologies in Public Health,
Istituto Superiore di Sanita, Roma
Prof.ssa Catia Longhi Dipartimento di Sanità Pubblica e Malattie Infettive, Sapienza Università di
Roma
Prof. Daniele Passeri Scienze di Base ed Applicate per l'Ingegneria, Sapienza Università di Roma
Dott. Fabrizio Marra Dipartimento di Dipartimento di Ingegneria Astronautica, Elettrica ed
Energetica, Sapienza Università di Roma
Prof. Alfredo Rossi Dipartimento di Scienze Cliniche Internistiche, Anestesiologiche e
Cardiovascolari, Sapienza Università di Roma
Prof. Umberto Romeo Dipartimento di Scienze Odontostomatologiche e Maxillo-Facciali, Sapienza
Università di Roma
Prof. Gaspare Palaia Dipartimento di Scienze Odontostomatologiche e Maxillo-Facciali, Sapienza
Università di Roma
Prof.ssa Elena Del Favero Dipartimento di Biotecnologie Mediche e Medicina Traslazionale,
Università di Milano
Dott.ssa Bianca Goffredo Research, Liver Unit, IRCCS-Children's Hospital Bambino Gesù, Roma
Prof. M. Fraziano University of Rome 'Tor Vergata, Department of Chemical Sciences and
Technologies; Department of Biology, Rome, Italy.
Dott Simone Pandolfi , CLNS@Sapienza Roma - IIT
Dr. Jessica Ponti Consumers and Reference Materials, Consumer Products Safety Unit (F.2),
European Commission, Directorate General Joint Research Centre Directorate F – Health, ISPRA,
Varese, Italy.
Prof. Andrea Bettucci Dipartimento di Scienze di Base e Applicate per l'Ingegneria, Sapienza
Università di ROMA, Italy
Prof. D. Truzzolillo Laboratoire Charles Coulomb (CNRS) and University of Montpellier, France.
Prof. Gaetano Barbato, Inno-Sol srl
Prof. Robert Nisticò School of Pharmacy, Department of Biology, University of Rome Tor Vergata,
Roma
Dott. Diego Alejandro Dri, Agenzia Italiana del Farmaco- AIFA
Dott.ssa Maria Valeria Giuli e Prof.ssa Saula Checquolo Department of Medico-Surgical Sciencesand Biotechnology, Sapienza Università di Roma, Laboratorio affiliato all’Istituto Pasteur Italia-
Fondazione Cenci Bolognetti, LatinaProf.ssa Giuseppina Sandri, Department of Drug Sciences, University of Pavia
Prof. Julie Tzu-Wen Wang Institute of Pharmaceutical Science, King's College London, UK
Prof. Carmel Moran Medical Physics, Centre for Cardiovascular Science, University of Edinburgh
Prof. Cesar Antonio Viseras Department of Pharmacy and Pharmaceutical Technology, University
of Granada, Spain
Phospholipid Research Institute Im Neuenheimer Feld 515, 69120 Heidelberg, Germania
Y.K. Reshetnyak, Physics Department, University of Rhode Island, Kingston, RI, USA.
REQUIMTE/LAQV, Group of Pharmaceutical Technology, University of Coimbra, Coimbra, Portugal.
Prof Eliana B. Souto UCD School of Chemical and Bioprocess Engineering, University College,
Dublin, Ireland
Dott. J. Moeller ESRF Grenoble Fr, Grenoble, 38043, France
Prof Ana Isabel Fraguas Sanchez, Departamento de Farmacia Galénica y Tecnología Alimentaria,
Universidad Complutense, Madrid, Spain
Professor Omar Atrooz Department of Medical Laboratory Sciences, Faculty of Applied Medical
Sciences, Al-Ahliyya Amman University, Jordan
Prof. Priscila Gava Mazzola, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade Estadual de
Campinas, Brazil
Prof. Tommy Cedervall, Department of Biochemistry and Structural Biology, Lund University,
Sweden
Prof. Isidoro Caraballo, Departamento de Farmacia y Tecnología Farmacéutica, Universidad de
Sevilla, Spagna
STRUMENTAZIONE A DISPOSIZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA
Dynamic Light Scattering (Zetasizer ZS 90, Malvern UK)
Centrifuga refrigerata da banco (MPW 260 R, MPW med Instrument)
Ultracentrifuga (Optima MAX-XP, Beckman Coulter)
Sistema di microfluidica Mitos Dolomite
Sonicatore Vibracell VCX500 SonicsFranz cell Station Stirr (V3B-02) SES GMBH
Termocriostato a circolazione HAAKE S5P Thermoscientific
SALA STRUMENTI E SUE PRINCIPALI ATTREZZATURE
Spettrofotometro Lambda 25 Perkin Elmer
Spettrofluorimetro LS 50 Perkin Elmer
HPLC Perkin Elmer con DAD 235