Nanoparticelle per fermare l’emorragia interna, quali le dimensioni migliori?

Il trauma maggiore è definito come una condizione tempo-dipendente caratterizzata da una o più lesioni a livello corporeo, delle quali almeno una mette il paziente a rischio immediato o potenziale di morte o invalidità grave. Si tratta di condizioni causate da incidenti, per lo più lavorativi e stradali. Un documento dell’Istituto Superiore di Sanità riassume alcuni numeri relativi all’incidenza si questi eventi e al tasso di morte associato: per l’Italia si parla quindi di circa 400 eventi per milioni di abitanti l’anno, con una mortalità di 27.23 casi per 100mila abitanti l’anno. Secondo alcuni studi, inoltre, molte di queste morti potrebbero essere evitate, migliorando le tempistiche dell’emergenza e l’inquadramento diagnostico.

Il nostro Paese ha da tempo dato indicazione alle Regioni di istituire reti cliniche specifiche per il trauma maggiore, con una gestione accurata delle tempistiche, fuori e dentro l’ospedale. Inoltre, da tempo oramai questi eventi dovrebbero essere gestiti nei Trauma Center. È chiaro che il problema “trauma maggiore” non interessa solo l’Italia e l’Europa, ma tutto il mondo. Se si considerano solo i Paesi Occidentali, per esempio, il trauma è la terza causa di morte per la popolazione generale e diventa la prima nella fascia d’età 18-29 anni, per lo più a causa degli incidenti stradali. Nel mondo, invece, muoiono per ragioni traumatiche 3 milioni di persone l’anno. Spesso la morte è dovuta a forte sanguinamento che non si riesce a bloccare sul posto e richiede di un intervento chirurgico per essere tamponato… ma arrivare in ospedale può richiedere tempo.

Per ovviare a questo problema, parecchi gruppi di ricerca stanno cercando di sviluppare nanoparticelle iniettabili in grado di arrivare alla zona del sanguinamento e di ridurlo o bloccarlo, stabilizzando il paziente. Un supporto alle piastrine native, che in queste situazioni non riescono a svolgere il proprio lavoro. Al momento però si tratta solo di sperimentazioni in ambito animale. Prima di poter testare queste nanoparticelle in uomo è necessario stabilirne il profilo di sicurezza: una volta nel corpo queste particelle potrebbero infatti interferire con il funzionamento degli organi interni.

Ecco allora che un team di ingegneri chimici del Massachusetts Institute of Technology – MIT ha condotto uno studio sistematico su topi per valutare come le nanoparticelle di diversa dimensione circolano nel corpo e interagiscono con le piastrine. Tre i range di dimensione presi in considerazione: particelle inferiori ai 100 nanometri (piccole), comprese tra 140 e 220 nanometri (intermedie) e comprese tra 500 e 650 nanometri (grandi).
Lo studio ha evidenziato che le dimensioni delle nanoparticelle “anti-emorragiche” sono importanti: in particolare sembra che le intermedie siano più efficaci nel bloccare il sanguinamento. La misura ideale sembra essere di 150 nanometri. Queste particelle sembrano essere in grado di attrarre la maggior quantità di piastrine, se confrontate con quella degli altri intervalli di dimensione.

Uno degli autori sottolinea che questo è l’obiettivo da perseguire: poco importa se si crea un grande ammasso di nanoparticelle ma le piastrine sono scarse, perché in questo intervento le nanoparticelle hanno proprio la funzione di attrarre piastrine e supportarle nel loro lavoro. Inoltre, rispetto alle particelle di dimensioni maggiori, quelle intermedie stanno in circolo più a lungo e non si ammassano a livello di polmoni e altri organi, il che le rende anche più sicure. Ora gli autori vorrebbero passare a testare le nanoparticelle intermedie su animali di dimensioni maggiori dei topi, così da studiarne ulteriormente la sicurezza e definirne le dosi efficaci.

(Lo studio: Hong C, Alser O, Gebran A, He Y, Joo W, Kokoroskos N, Velmahos G, Olsen BD, Hammond PT. Modulating Nanoparticle Size to Understand Factors Affecting Hemostatic Efficacy and Maximize Survival in a Lethal Inferior Vena Cava Injury Model. ACS Nano. 2022 Jan 28. doi: 10.1021/acsnano.1c09108. Epub ahead of print. PMID: 35090344)

Stefania Somaré