Silvia Peiretti
Effetto dell'aggiunta di diversi eccipienti sulle caratteristiche termiche e biologiche di vescicole extracellulari testate in vitro = Effect of addition of different excipients on thermal and biological characteristics of extracellular vesicles tested in vitro.
Rel. Roberto Pisano, Tania Limongi, Francesca Susa. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Chimica E Dei Processi Sostenibili, 2022
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- Tesi
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Abstract: |
Tra le nanotecnologie applicate sempre con più successo in campo diagnostico e terapeutico vi sono le vescicole extracellulari (EV), strutture di origine biologica a doppio strato fosfolipidico, fondamentali nella regolazione della comunicazione intercellulare e di molti meccanismi fisiopatologici nell’organismo. I progressi nei metodi di isolamento da biofluidi e di caratterizzazione morfo-funzionale hanno permesso di ideare innovativi sistemi terapeutici nanostrutturati biocompatibili ed efficaci. I costituenti biologici delle EV, come lipidi, proteine e acidi nucleici, sono sensibili all’idrolisi e a stress meccanici e termici, che ne comprometterebbero l’attività biologica e l’efficacia terapeutica. La liofilizzazione, la disidratazione tramite sublimazione e desorbimento, consente l’ottenimento di prodotti anidri stabili nel tempo. Tuttavia, gli stress sulle biostrutture rendono necessaria l’aggiunta di eccipienti per preservare il più possibile le proprietà morfo-funzionali nel prodotto anidro o dopo ricostituzione. L’obiettivo della tesi è lo sviluppo di un processo di liofilizzazione per la conservazione di EV isolate da linfociti B umani tramite formulazioni scelte di eccipienti, tra cui PEG 10%, PEG 5% e combinazioni rispettivamente al 3%7% w/V di PEG e trealosio/saccarosio/lattosio/destrano (PD), al 3%7% w/V di glicina e trealosio /saccarosio (GS)/lattosio. Per la prima volta si è voluto studiare l’impiego come eccipienti di sostanze di derivazione biologica, come il terreno di cultura RPMI, il siero umano e il secretoma (S) di linfociti B immortalizzati. Tale scelta innovativa si basa sull’ipotesi che la loro alta concentrazione proteica protegga le EV, ottenendo un prodotto finale biocompatibile e funzionale. Tutte le formulazioni sono state caratterizzate termicamente con calorimetria a scansione differenziale e criomicroscopio per determinare la temperatura critica Tc, i cui valori sono risultati bassi per tutte le formulazioni non biologiche, tranne per PD. I liofilizzati delle formulazioni biologiche e di PD hanno una struttura omogenea e compatta, mentre le altre sono non omogenee e/o collassate. I campioni biologici hanno presentato al titolatore Karl Fisher un’umidità residua inferiore al 2%, le altre del 2-5%. I prodotti ricostituiti sono stati analizzati con il Nanoparticle Tracking Analysis per valutarne la concentrazione e le dimensioni. I campioni di EV con PD, siero umano 10%V/V e GS, presentano una concentrazione media confrontabile con quella delle EV a -80°C. I campioni con PD e PEG 10% mostrano un aumento del diametro medio, mentre quello con S 50%V/V una diminuzione, forse a causa di danni subiti durante la liofilizzazione e la reidratazione. Le altre formulazioni non presentano una variazione significativa dal valore medio. Il comportamento biologico delle EV ricostituite è stato testato in un sistema in vitro costituito da una linea cellulare sana, i linfociti B, e una tumorale, le Daudi. Le analisi di citotossicità non dimostrano una tossicità significativa in nessuna delle due linee. L’internalizzazione è migliore nei linfociti che nelle Daudi e in presenza di siero, secretoma, e PD risulta superiore agli altri eccipienti. Ciò è dato, probabilmente, dal protocollo di ricostituzione in terreno di coltura che consente un arricchimento di componenti del mezzo e la formazione di una corona proteica attorno alle EV. Il destrano probabilmente funzionalizza le EV conferendo una carica neutra, che minimizza la repulsione elettrostatica tra cellula ed EV. |
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Relators: | Roberto Pisano, Tania Limongi, Francesca Susa |
Academic year: | 2021/22 |
Publication type: | Electronic |
Number of Pages: | 114 |
Subjects: | |
Corso di laurea: | Corso di laurea magistrale in Ingegneria Chimica E Dei Processi Sostenibili |
Classe di laurea: | New organization > Master science > LM-22 - CHEMICAL ENGINEERING |
Aziende collaboratrici: | UNSPECIFIED |
URI: | http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/21965 |
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