Da dove viene il loro Nome

“Vedo arrivare una rivoluzione totale, e se è una rivoluzione di sangue l’uomo perderà. Se è una rivoluzione nel design, nell’uso competente ed efficiente delle risorse, allora l’uomo può vincere.” (R. Buckminster Fuller, 1975)

Architetto statunitense (Milton, Massachusetts, 1895 - Los Angeles 1983). Ideò e realizzò cupole geodetiche, dette anche cupole di F., costituite da elementi prefabbricati di forma geometrica (per solito tetraedri o ottaedri) in metallo o in plastica collegati con giunti nodali.

       Fullereni per il trattamento del cancro: uno strumento emergente

Astratto Il cancro è la causa più comune di mortalità a livello globale. I medicinali disponibili presentano gravi effetti collaterali a causa del loro targeting non specifico. Pertanto, è necessaria un'alternativa nel sistema sanitario che dovrebbe avere un'elevata efficacia con il minor numero di effetti collaterali, avendo anche la capacità di raggiungere un targeting sito specifico ed essere riproducibile. Ciò è possibile con l'aiuto dei fullereni. I fullereni hanno proprietà fisico-chimiche e fotosensibilizzanti uniche. Questo articolo discute la sintesi, la funzionalizzazione, il meccanismo, le varie proprietà e le applicazioni dei fullereni C60 nel trattamento del cancro. L'articolo di revisione affronta anche i vari fattori che influenzano l'attività dei fullereni, comprese le condizioni ambientali, il profilo di tossicità e le prospettive future.

Introduzione Per alcuni decenni, le nanoparticelle (NP) hanno guadagnato la ribalta nel trattamento del cancro rispetto a una combinazione di terapie antitumorali convenzionali come la chemioterapia, la chirurgia, la radioterapia, l’immunoterapia e la terapia ormonale (Jabir et al. 2018). I chemioterapici pongono restrizioni farmaceutiche, che includono problemi di stabilità fisico-chimica e solubilità in acqua. Presentano anche tossicità dose-limitante e tossicità non specifica per le cellule sane, con alopecia, anoressia, neuropatia periferica e diarrea come effetti collaterali distintivi. Un’altra sfida notevole che ostacola il trattamento del cancro è la resistenza multifarmaco (MDR), per cui le cellule tumorali diventano resistenti in modo crociato a diversi agenti antineoplastici utilizzati. La nanotecnologia presenta un trattamento all'avanguardia per il cancro con la sua ridotta tossicità sistemica prendendo di mira i tessuti TRADUZIONE 1 specifici con la loro funzionalizzazione. Questa tecnica fornisce anche una strategia insolita per eludere la resistenza multifarmaco poiché possono bypassare il meccanismo di efflusso del farmaco. Oltre ai meriti, propongono anche l’ambito terapeutico e le nanoparticelle sono emerse anche come risorse diagnostiche (Awasthi et al. 2018).

                               Fullereni per il trattamento del cancro

Strumento emergente da qualche decennio, le nanoparticelle (NPs) hanno guadagnato la luce della ribalta nel trattamento del cancro rispetto a una combinazione di terapie oncologiche convenzionali come chemioterapia, chirurgia, radioterapia, immunoterapia e terapia ormonale (Jabir et al. 2018). I chemioterapici presentano limitazioni farmaceutiche, tra cui problemi di stabilità fisico-chimica e solubilità acquosa. Presentano inoltre una tossicità che limita la dose e una tossicità non specifica per le cellule sane, con alopecia, anoressia, neuropatia periferica e diarrea come effetti collaterali distintivi. Un'altra sfida notevole che ostacola il trattamento del cancro è la resistenza multifarmaco (MDR), in base alla quale le cellule tumorali diventano resistenti a diversi agenti antineoplastici utilizzati. La nanotecnologia presenta un trattamento all'avanguardia per il cancro, con una ridotta tossicità sistemica, mirando ai tessuti specifici con la loro alizzazione funzionale. Questa tecnica fornisce anche una strategia insolita per eludere la resistenza multifarmaco, in quanto può aggirare il meccanismo di efflusso dei farmaci. Oltre ai meriti, propongono anche la sfera del trattamento e le nanoparticelle sono emerse anche come risorse diagnostiche (Awasthi et al. 2018). Numerose classi di prodotti basati sulle nanotecnologie, come i liposomi, i dendrimeri, le NP di silice colloidale, le nanoparticelle magnetiche, le micelle polimeriche e le nanoparticelle solido-lipidiche (SLN) sono alcuni nanocarrier che sono stati utilizzati nella terapia del cancro. Anche la nanomedicina e i nanodispositivi attualmente sviluppati, come i punti quantici, i nanofili, i nanotubi, i nano cantilever, i nanopori, i nanogusci e le nanoparticelle, sono stati ritenuti promettenti per numerosi trattamenti del cancro. I nanomateriali a base di carbonio possiedono notevoli proprietà intrinseche, tra cui l'assortimento di nanotubi di carbonio (CNT), ossido di grafene (GO), nano diamanti, punti quantici di grafene (GQD) e fullereni (Li et al. 2015b; Awasthi et al. 2018).

                                        Applicazioni mediche dei fullereni

Un'importante area di ricerca nella moderna nanoscienza dei materiali riguarda i materiali a base di carbonio, tra i quali i fullereni occupano uno dei primi posti. Fin dalla loro prima scoperta e produzione in serie, hanno conquistato un ruolo di primo piano sulla scena scientifica, raggiungendo l'apice con l'assegnazione del Premio Nobel per la Chimica 1996 a Kroto, Curl e Smalley per la loro scoperta fondamentale (Kroto et al 1985). [Il fullerene, il rappresentante più abbondante della famiglia dei fullereni, è stato prodotto per la prima volta su scala preparativa nel 1990, mediante riscaldamento resistivo della grafite (Kraetschmer et al 1990). Le molecole di fullerene sono composte interamente da carbonio, sotto forma di sfera cava, ellissoide o tubo. I fullereni sferici sono anche chiamati buckyball. Una proprietà importante della molecola C60 è la sua elevata simmetria. Esistono 120 operazioni di simmetria, come la rotazione intorno all'asse e la rifrazione in un piano, che mappano la molecola su se stessa. Ciò rende il C60 la molecola più simmetrica (Taylor et al 1990). La superficie del fullerene C60 contiene 20 esagoni e 12 pentagoni. Tutti gli anelli sono fusi; tutti i doppi legami sono coniugati. Nonostante l'estrema coniugazione, essi si comportano chimicamente e fisicamente come alcheni con deficit di elettroni piuttosto che come sistemi aromatici ricchi di elettroni (Fowler e Ceulemans 1995). Le proprietà fisiche e chimiche uniche di queste nuove forme di carbonio hanno portato molti scienziati a prevedere diverse applicazioni tecnologiche. Tuttavia, la difficile processabilità dei fullereni ha rappresentato un grosso problema nella frenetica ricerca di applicazioni mediche. I C60 sono insolubili in ambiente acquoso e si aggregano molto facilmente (Prato 1997).

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