I composti oggetto dell’invenzione rappresentano una nuova classe di agenti di contrasto per Risonanza Magnetica la cui azione è basata su un principio innovativo che non utilizza metalli potenzialmente tossici. Tali composti operano a frequenze specifiche e possono essere utilizzati per la progettazione di nano e micro-dispositivi che riportano cambiamenti patologici e fisiologici locali.
Stato del brevetto
DEPOSITATO
Numero di priorità
102019000007647
Data di priorità
30/05/2019
Licenza
INTERNAZIONALE
Mercato
40 Milioni* Dosi di Agenti di contrasto a base di Gd per anno TAM
*Runge VM (2017) Invest Radiol 52, 317
Problema
La problematica che il brevetto si propone di risolvere riguarda la natura degli Agenti di Contrasto (AC) per MRI (Magnetic Resonance Imaging) ed il loro utilizzo come reporter in Medicina Rigenerativa. Gli AC attualmente utilizzati in MRI clinico sono a base di gadolinio. Da quando è nota una correlazione tra il loro utilizzo e l’insorgenza di una potenzialmente fatale malattia multiorgano (Fibrosi Sistemica Nefrogenica) in pazienti con insufficienza renale e di un non specifico accumulo di Gd in diversi organi (in particolare il cervello) in seguito a dosi multiple, la ricerca si è orientata verso lo sviluppo di agenti di contrasto alternativi, privi di metalli tossici. Il nuovo biomateriale oggetto di questo brevetto può essere utilizzato per produrre nanosistemi per la diagnosi tumorale e/o scaffold tissutali per applicazioni in medicina rigenerativa monitorabili in modo non invasivo e ripetibile.
Limiti attuali tecnologie / Soluzioni
Ad oggi non esistono tecniche di imaging efficaci e non invasive in grado di monitorare la stabilità di tessuti artificiali, ed allo stesso tempo il mantenimento delle proprietà vitali delle cellule trapiantate.
Killer Application
Il biomateriale in fase di sviluppo costituisce la matrice dello scaffold, è di natura sintetica, e contiene il polimero biodegradabile PLGA (poly lactic and glycolic acid) modificato con una oligo-istidina (n=15). Lo scaffold prodotto serve come matrice per la crescita delle cellule seminate e, allo stesso tempo contiene un sensore molecolare in grado di monitorare costantemente la parziale degradazione e vitalità dell’impianto stesso. La tecnica di imaging preposta è denominata FFC-MRI (Risonanza Magnetica per Immagini con Fast Field-Cycling). Prevede l’acquisizione di immagini e/o misure di velocità di rilassamento (R1) a campo magnetico variabile; è non invasiva e ripetibile, utilizzabile durante l’intera vita del trapianto. Il biomateriale è stato testato su cellule ed piccoli animali. Si è rivelata un ottima biocompatibilità superiore rispetto a quella riscontrata con gli scaffold contenenti solo PLGA.
Tecnologia e nostra soluzione
La nuova tecnologia riguarda lo sviluppo di una nuova classe di Agenti di Contrasto (AC), privi di metalli, contenenti istidina per applicazioni in Risonanza Magnetica a ciclo di campo. Questa tecnica prevede l’acquisizione di immagini e/o velocità di rilassamento longitudinale al variare del campo magnetico applicato. Il contrasto è generato dall’interazione dell’acqua con l’azoto-14 quadrupolare del gruppo imidazolico dell’istidina. Questo CA è pH sensibile ed utilizzabile per realizzare impianti chirurgici biocompatibili, monitorabili in vivo.
Vantaggi
Gli impianti tissutali sono strumenti eccellenti per la rigenerazione di tessuti come ossa, cartilagine o cornea, fornendo un supporto meccanico iniziale fino alla stabilizzazione del tessuto rigenerato. Tuttavia, il successo della rigenerazione dipende fortemente dalla loro stabilità. È fondamentale valutare il loro stato in vivo dopo l'inserimento per intraprendere azioni correttive precoci. Attualmente non esiste alcuna soluzione che consenta il monitoraggio non invasivo della vitalità degli impianti. Il nostro AC privo di metalli ha la capacità unica di monitorare lo scaffold tissutale in vivo, in modo non invasivo e ripetutamente dopo il suo impianto nel tessuto bersaglio, aprendo la strada a strategie di monitoraggio. Ci aspettiamo che un monitoraggio regolare migliorerà notevolmente i risultati per il paziente consentendo azioni correttive precoci per il mantenimento dell'integrità strutturale dell’impianto.
Roadmap
L'Università di Torino costituirà uno spin-off universitario dedicato alla commercializzazione dei polimeri contenenti istidina. Questi saranno integrati in prodotti per scaffold commerciali. Parallelamente, l'Università di Aberdeen sta promuovendo la commercializzazione di FFC-MRI scanner. Unità dedicate saranno realizzate su misura per le scansioni di scaffold a livello delle articolazioni.
Per raggiungere questo obiettivo, la biocompatibilità degli scaffold "intelligenti ed innovativi" deve prima essere
dimostrata in modo robusto, utilizzando una gamma di colture cellulari e modelli animali.
TRL
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