Drug Repositioning della N-acetilglucosammina in nanoparticelle: un approccio innovativo per patologie infiammatorie e virali

L’Osteoartrite (OA) è una malattia cronica e degenerativa che colpisce le articolazioni causando perdita della cartilagine articolare. Si tratta di una patologia molto diffusa nel mondo, per la quale non esiste ancora un rimedio definitivo. Negli ultimi anni sono state identificate molecole condroprotettive in grado di prevenire la degradazione della cartilagine e di stimolarne la riparazione, tra cui la N-acetilglucosammina (NAG), molto efficace ma con scarse proprietà farmacocinetiche. Per ottenere un effetto terapeutico, infatti, i pazienti devono assumerne dosi elevate e più volte al giorno, riducendo così l’aderenza alla terapia. Per aumentare le proprietà terapeutiche della NAG, nel nostro laboratorio è stata sviluppata una formulazione in nanoparticelle con lo scopo di aumentarne la biodisponibilità. Le nanoparticelle sono state ottenute utilizzando un planetary ball mill, uno strumento che, attraverso la rotazione e l’impatto della polvere grezza con sfere di materiale inerte, frantuma le particelle fino a raggiungere dimensioni nanometriche. L’effetto anti-OA della formulazione in nanoparticelle è stato validato e confrontato con quello della formulazione in forma bulk su colture cellulari di condrociti umani primari, isolati dalla cartilagine articolare di pazienti OA sottoposti a intervento di artroprotesi. Trattando le cellule con entrambe le formulazioni, è stato osservato che le nanoparticelle esercitano un effetto antinfiammatorio a concentrazioni molto più basse rispetto alla forma bulk, fino a 0.5 μM (1). Considerando questi risultati promettenti e basandosi sull’approccio del drug repositioning, che prevede l’utilizzo di farmaci già in uso per nuove applicazioni terapeutiche, la NAG in nanoparticelle, valido rimedio anti-OA, è stata testata anche contro infezioni virali respiratorie. L’efficacia antivirale è stata valutata contro il virus dell’Influenza A H1/N1 in cellule MDCK e contro l’Adenovirus di tipo 2 in cellule A549. In entrambi i casi, la formulazione in nanoparticelle si è rivelata molto più efficace e a concentrazioni più basse rispetto alla forma bulk. In particolare, nell’infezione da Adenovirus di tipo 2, la forma bulk è risultata inefficace, mentre le nanoparticelle di NAG a 0.125 mM hanno ridotto del 50% la percentuale di cellule infette. Inoltre, considerando che l’infiammazione gioca un ruolo cruciale nelle infezioni virali respiratorie, è stato valutato anche l’effetto antinfiammatorio delle due formulazioni. Anche in questo caso, la formulazione in nanoparticelle è risultata più efficace nel ridurre l’espressione delle citochine pro-infiammatorie, e a concentrazioni inferiori rispetto alla forma bulk (2). References 1. Mariano, A.; et al. The Formulation of the N-Acetylglucosamine as Nanoparticles Increases Its Anti- Inflammatory Activities: An In Vitro Study. Bioengineering. 2023 Mar 9;10(3):343. 39. doi: 10.3390/bioengineering10030343 2. Marchetti, M.; …; Mariano, A.; et al. In Vitro Antiviral and Anti-Inflammatory Activities of N-Acetylglucosa- mine: Development of an Alternative and Safe Approach to Fight Viral Respiratory Infections. Int J Mol Sci. 2023 Mar 7;24(6):5129. doi: 10.3390/ijms24065129