Terapia Fotodinamica per malattie virali e batteriche

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Terapia Fotodinamica
Far progredire la PDT come risposta rapida alle pandemie

Aggiunta di anticorpi per migliorare la terapia fotodinamica per le malattie virali e batteriche.

La pandemia di COVID-19 ha rafforzato un’urgente necessità di mitigare un virus in rapido sviluppo, così come i batteri resistenti agli antibiotici che stanno crescendo a tassi allarmanti in tutto il mondo.

La terapia fotodinamica (PDT), o l’uso della luce per inattivare virus, batteri e altri microbi, ha ottenuto risultati promettenti negli ultimi decenni per il trattamento delle infezioni del tratto respiratorio, come la polmonite, e alcuni tipi di cancro.

In Applied Physics Reviews, di AIP Publishing, i ricercatori della Texas A&M University e dell’Università di San Paolo in Brasile rivedono gli approcci esistenti e propongono di aggiungere anticorpi per migliorare l’efficacia della PDT. Essi forniscono un modello per contribuire ad accelerare lo sviluppo complessivo della PDT come risposta rapida alle minacce pandemiche virali emergenti. La ricerca si basa su principi fisici per colpire una vasta gamma di malattie.

Terapia Fotodinamica: far progredire la PDT come risposta rapida alle pandemie

“La pandemia COVID-19 richiede misure straordinarie per affrontare le attuali lacune nel trattamento terapeutico delle malattie infettive, in generale; e poi degli agenti virali, in particolare”. Così dichiara l’autore Vladislav Yakovlev. “Mostriamo come la terapia fotodinamica può essere in grado di fornire una strategia alternativa poco costosa nella lotta contro le infezioni virali e batteriche”.

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Nella PDT, i fotosensibilizzatori (coloranti e altri composti che reagiscono alla luce) sono tipicamente somministrati per via endovenosa o applicati sulla pelle dove è necessario il trattamento. I microbi o le cellule tumorali assorbono i fotosensibilizzatori. I composti reagiscono alla luce di un laser per formare specie reattive dell’ossigeno, molecole tossiche dell’ossigeno che uccidono le cellule tumorali o l’agente patogeno.

Uno dei metodi PDT più promettenti evidenziati dai ricercatori è la PDT con anticorpi, o aPDT. Il metodo prevede l’aggiunta di fotosensibilizzatori agli anticorpi virali per aumentare la risposta immunitaria. L’anticorpo è modificato con l’aggiunta di una piccola molecola che assorbe la luce e che, dopo l’illuminazione, può trasferire l’energia dei fotoni alle particelle virali mirate; con conseguente distruzione delle stesse e riduzione del danno alle cellule ospiti e ai tessuti sani.

Sviluppato modello matematico per confrontare la PDT con altri trattamenti antivirali

“Il processo aPDT è caratterizzato da alta selettività, rapida uccisione microbica, minima invasività e bassa presenza di effetti collaterali”; ha detto Yakovlev. “È anche ideale per l’applicazione ripetitiva senza la preoccupazione della resistenza batterica”.

I ricercatori hanno sviluppato un modello matematico per confrontare la PDT con altri trattamenti antivirali; concentrandosi su tre parametri critici nel modificare la risposta del trattamento per determinare l’efficacia: fotosensibilizzatore, luce e ossigeno.

L’ossigeno molecolare è considerato intrinseco al sistema biologico poiché è presente nel focolaio d’infezione. D’altra parte, la dose di luce e la concentrazione del fotosensibilizzatore sono parametri flessibili per ottenere risultati efficaci nel trattamento.

I protocolli di ricerca, quindi, dovrebbero considerare non solo la molecola fotosensibilizzante appropriata al target biologico e la lunghezza d’onda adeguata, ma anche la concentrazione del fotosensibilizzatore, il tempo di incubazione e la dose di luce.