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Progettazione di nanovettori biomimetici e terapeutici ispirati agli esosomi secreti dalle cellule tumorali del colon-retto metastatico
Parole chiave DRUG DELIVERY, EXTRACELLULAR VESICLES, NANOPARTICELLE
Riferimenti VALENTINA ALICE CAUDA
Gruppi di ricerca AA - Materials and Processes for Micro and Nano Technologies
Tipo tesi SPERIMENTALE
Descrizione Il cancro del colon-retto (CRC) è una delle neoplasie oncologiche con il più alto tasso di incidenza e mortalità. La causa dominante di un tasso di mortalità così elevato è in generale associata allo sviluppo di malattie metastatiche. Le statistiche mostrano infatti che circa il 25% dei pazienti affetti da CRC è già affetto da metastasi al momento della diagnosi del tumore primario e quasi il 50% dei casi evolve nella stessa direzione. Diversi studi hanno notato che le vescicole extracellulari (EV) secrete dalle cellule CRC trasportano segnali intercellulari e promuovono la colonizzazione da parte delle cellule tumorali di siti metastatici specifici di organi distanti, come fegato e polmoni. In particolare, le cellule tumorali producono una quantità di vescicole molto maggiore rispetto alle cellule sane, consentendo importanti scambi cellula-cellula, poiché portano con sé proteine incorporate, DNA, mRNA e microRNA. È stato anche osservato che i veicoli elettrici derivati dal cancro vengono abbondantemente interiorizzati nel tessuto tumorale che li ha originati. Pertanto, la ricerca condotta in questa tesi di laurea mirerà a sviluppare trattamenti più precisi ed efficaci per il CRC. In particolare si mira a progettare nanocarrier che abbiano la stessa capacità degli esosomi di colpire le cellule, che siano in grado di fondersi con la membrana plasmatica dei bersagli e rilasciare il loro contenuto nel citoplasma. In questo modo i nanovettori ispirati a questi esosomi potrebbero essere ideati come sistemi di rilascio di farmaci mirati al tumore. La tesi sarà focalizzata sulla progettazione di formulazioni lipidiche, ispirate alla membrana esosomiale della linea cellulare umana CRC, che sono state sfruttate nella preparazione di liposomi e come vettori per farmaci terapeutici o nanocristalli di ossido di zinco. Sui nanovettori verranno effettuate caratterizzazioni dimensionali e di carica superficiale, per confermare la possibilità di manipolare le loro proprietà superficiali e il comportamento biologico. Verrà studiata in vitro anche l'interazione dei liposomi con la membrana cellulare sulle cellule CRC e si dovranno identificare diversi processi di internalizzazione, nonché target specifici verso le cellule tumorali e non contro controparti sane. Nel complesso, questo lavoro dovrebbe dimostrare quanto sia promettente la combinazione di nanotecnologie e approcci bio-ispirati nella personalizzazione dei nanovettori antitumorali e nella loro ottimizzazione in termini di incapsulamento del farmaco e rilascio mirato e, in definitiva, per ottenere un trattamento del cancro più efficiente. Il lavoro di tesi è sperimentale e si svolgerà nei laboratori di ricerca del Politecnico di Torino al DISAT presso il TNHLab
Vedi anche https://www.mimickey.eu/
Conoscenze richieste fondamenti di ingegneria biomedica e bionanotecnologie, sintesi di nanoparticelle, loro caratterizazione, biolgia cellulare
Scadenza validita proposta 03/12/2025
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