Il Dipartimento dell'Università di Messina è impegnato nel progetto Liver Smart Drug in diverse attività, tra cui:
Messa a punto dei modelli in vitro, caratterizzazione biologica in vitro dei sistemi LSD e selezione dei sistemi più performanti:
In seguito alla caratterizzazione chimico-fisica dei sistemi di drug-delivery da parte dell’Istituto di Biomedicina e Immunologia Molecolare "Alberto Monroy", Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) di Palermo (Italia), sono stati messi a punto studi in vitro su colture cellulari di epato-carcinoma, al fine di valutare gli effetti biologici dei sistemi LSD e di selezionare i sistemi più performanti.
Per tale scopo, presso il Dipartimento (CHIBIOFARAM) dell’ Università degli Studi di Messina, è stata allestita una coltura cellulare umana di epato-carcinoma (HepG2); le cellule sono state trattate con almeno 4 tipi di sistemi LSD e 2 diversi farmaci rispetto al sistema LSD già brevettato.
Dopo il trattamento con i sistemi LSD, con e senza farmaco, sono stati eseguiti i test di vitalità cellulare (MTS), per valutare gli effetti citotossici dei sistemi LSD di nuova generazione.
Messa a punto dei modelli biologici in vivo e protocolli clinici:
Dopo aver valutato l’efficacia dei sistemi LSD in vitro, presso il Dipartimento CHIBIOFARAM, è stato messo a punto un modello murino di epato-carcinoma utilizzando la linea cellulare HepG2. Nello specifico, è stato utilizzato un modello in vivo xenograft di epatocarcinoma dove 5x106 cellule di epatocarcinoma sono state inoculate sottocute nei topi nudi immunodeficienti del ceppo NU(NCr)-Foxn1nu. Non appena formata la massa tumorale (circa 5 mm), gli animali sono stati suddivisi per gruppi sperimentali e trattati con i sistemi LSD, sia attraverso somministrazione intraperitoneale che orale.
A seguito dei trattamenti con i sistemi LSD, gli animali sono stati monitorati a differenti time points, per valutare l’efficacia biologica dei singoli trattamenti. Per tale scopo sono state valutate la presenza e la crescita delle masse tumorali, attraverso sia palpazione della zona d’impianto che misurazione con un calibro micrometrico digitale.
Caratterizzazione biologica ex- vivo dei sistemi LSD selezionati:
Completati gli studi in vivo, ha proseguito la fase ex vivo, durante la quale sono state espiantate le masse tumorali a differenti time points e preparate per la caratterizzazione istologica e molecolare, per verificare l’efficacia dei sistemi LSD. Quest’attività è stata focalizzata principalmente sullo studio morfologico e immunoistochimico delle masse tumorali di epatocarcinoma espiantate dagli animali. Nello specifico, le masse tumorali sono state fissate in formalina e processate chimicamente fino all’ inclusione in paraffina.
Successivamente, i tessuti fissati sono stati sezionati al microtomo e colorati con metodiche standard (ematossilina ed eosina) e con metodiche d’istochimica (PAS; Alcian-PAS; colorazione per le fibre elastiche e per il reticolo). Inoltre, per ciascun campione, sono state ottenute ulteriori sezioni per studi immunoistochimici con metodiche di immunoperossidasi.
Tessuti a fresco sono stati congelati e conservati per studi di biologia molecolare come Western Blot e kit ELISA. Studi di biologia molecolare sono stati condotti anche utilizzando diversi marcatori tumorali, tra cui quelli specifici per l’epatocarcinoma, nonché marker angiogenici, infiammatori ed apoptotici, per meglio definire la vascolarizzazione tumorale.
Lo studio morfologico ha contribuito ad evidenziare le caratteristiche delle neoplasie, enfatizzando il grado, l’architettura, l’invasività e la risposta alla terapia in termini di assenza o presenza di necrosi tumorale, flogosi (tipo acuta, cronica, granulomatosa), fibrosi reattiva ed apoptosi.
Successivamente, per verificare la biodistribuzione dei sistemi LSD, vari organi (milza, fegato e reni) verranno prelevati, per estrarre e quantificare i sistemi presenti, per meglio comprendere la biodistribuzione del farmaco e dei sistemi utilizzati; queste analisi verranno condotte presso il CNR di Palermo.
