Nanotecnologie per il controllo delle infezioni pandemiche
Le malattie infettive per le quali la vaccinazione e le terapie antimicrobiche hanno avuto particolare successo sono quelle causate da agenti patogeni extracellulari, ovvero i batteri che trascorrono una parte significativa del loro ciclo di vita al di fuori della cellula ospite. Al contrario, i vaccini e gli antibiotici contro i patogeni intracellulari – batteri evoluti per invadere, colonizzare e replicarsi all’interno delle cellule ospiti – si sono dimostrati molto più difficili da sviluppare.
La nostra Unità di Dinamiche Ospite Patogeno propone una visione di ricerca che mira a rivoluzionare il modo in cui curiamo le infezioni causate da patogeni intracellulari, con l’obiettivo di trovare una terapia universale alle malattie infettive e che contrasti anche lo sviluppo della resistenza ai farmaci. Il nostro particolare interesse è l’eradicazione della tubercolosi umana, una delle peggiori pandemie umane, ma l’obiettivo finale è quello di creare un sistema di delivery universale che riconosca qualsiasi cellula infettata. Per fare questo, esamineremo prima quali siano i “codici a barre” molecolari delle cellule infette, vale a dire quelle specifiche proteine di membrana che le cellule esprimono al momento dell’infezione. Questa informazione è fondamentale per poi ingegnerizzare un repertorio di nanoparticelle polimeriche super-selettive, note come Polymersomes, funzionalizzate con ligandi selettivi capaci di riconoscere, legare e attaccare soltanto le le cellule infette, lasciando completamente intatte le cellule non infette.
Progetti
- Analisi biochimiche e live-imaging ad alta risoluzione confocale delle interazioni ospite-patogeno.
- Design di nuovi strumenti nanotecnologici per eliminare il fenomeno della farmaco-resistenza batterica.
Team
Nome / Name | Ruolo / Role | |
---|---|---|
Beatrice Antinori | Student | antinori@ingm.org |
Andrea Fumagalli | Assistant researcher | fumagallia@ingm.org |
Anna Griego | PostDoc | griego@ingm.org |
Giulia Latino | Student | latino@ingm.org |
Margherita Maestri | Student | meastri@ingm.org |
Stefano Muzzioli | Student | muzzioli@ingm.org |
Donatella Pietrangelo | Student | pietrangelo@ingm.org |
Edoardo Scarpa | Senior PostDoc | scarpa@ingm.org |
Pubblicazioni
- V. Mercadante, E. Scarpa, V. De Matteis, L. Rizzello, A. Poma. Engineering Polymeric Nanosystems against Oral Diseases. Molecules 26(8), 2229 (2021).
- V.M. Gouveia, L. Rizzello, B. Vidal, C. Nunes, A. Poma, C. Lopez-Vasquez, E. Scarpa, S. Brandner, A. Oliveira, J.E. Fonseca, S. Reis, G. Battaglia. Targeting activated macrophages intracellular milieu to augment anti-inflammatory drug potency. BioRxiv 2021. doi: https://doi.org/10.1101/2021.06.22.449368
- Fenaroli, J. D. Robertson, E. Scarpa, V. M. Gouveia, C. Di Guglielmo, C. De Pace, P. M. Elks, A. Poma, D. Evangelopoulos, J. Ortiz Canseco, T. K. Prajsnar, H. M. Marriott, D. H. Dockrell, S. J. Foster, T. D. McHugh, S. A. Renshaw, J. Samitier Martí, G. Battaglia, and L. Rizzello*. Polymersomes Eradicating Intracellular Bacteria. ACS Nano 14, 8287–8298 (2020).
- Tian, D.M. Leite, E. Scarpa, S. Nyberg, G. Fullstone, J. Forth, D. Matias, A. Apriceno, A. Poma, A. Duro-Castano, M. Vuyyuru, L. Harker-Kirschneck, A. Šarić, Z. Zhang, P. Xiang, B. Fang, Y. Tian, L. Luo, L. Rizzello, G. Battaglia. On the shuttling across the blood-brain barrier via tubule formation: Mechanism and cargo avidity bias. Science Advances 6, eabc4397 (2020).
- . L. Ruiz-Pérez,# L. Rizzello,# J. Wang, N. Li, G. Battaglia, and Y. Pei. Polypyrrole and polyaniline nanocomposites with high photothermal conversion efficiency. Soft Matter 16, 4569-4573 (2020).
- C.K. Williams, Y. Zhu, A. Poma, L. Rizzello, V. Gouveia, L. Ruiz-Perez, and G. Battaglia. Metabolic-active fully hydrolysable polymersomes. Angewandte Chemie Int. Ed. 131, 4629-4634 (2019)
- Contini, R. Pearson, L. Wang, L. Messager, J. Gaitzsch, L. Rizzello, L. Ruiz-Perez, and G. Battaglia. Bottom-Up Evolution of Vesicles from Disks to High-Genus Polymersomes. iScience 7, 132-144 (2018)
- Liakos, L. Rizzello, H. Hajiali, V. Brunetti, R. Carzino, P.P. Pompa, A. Athanassiou, and E. Mele. Fibrous wound dressings encapsulating essential oils as natural antimicrobial agents. Journal of Materials Chemistry B 3, 1583-1589 (2015)
- L. Rizzello, and P.P. Pompa. Nanosilver-based antibacterial drugs and devices: mechanisms, methodological drawbacks, and guidelines. Chemical Society Reviews 43, 1501-1518 (2014)
- I. Liakos, L. Rizzello, D.J. Scurr, P.P. Pompa, I.S. Bayer, and A. Athanassiou. All-natural composite wound dressing films of essential oils encapsulated in sodium alginate with antimicrobial properties. International Journal of Pharmaceutics 463, 137–145 (2014)
- L. Rizzello, R. Cingolani, and P.P. Pompa, Nanotechnology tools for antibacterial materials. Nanomedicine – Future Medicine 8, 807-821 (2013)
- I. Liakos, L. Rizzello, I.S. Bayer, P.P. Pompa, R. Cingolani and A. Athanassiou. Controlled Antiseptic Release by Alginate Polymer Films and Beads. Carbohydrate Polymers 92, 176-183 (2013)