Introduzione

L’invenzione riguarda un sistema biologico di cellule artificiali reattivo agli stimoli e geneticamente controllato in grado di produrre proteine e rilasciare molecole farmacologiche sintetizzate. Il sistema è compatibile ed operante in condizioni fisiologiche e può essere utilizzato come un vettore intelligente per un rilascio di farmaci mirato, interagendo con le cellule degli organismi ospiti (cellule eucariotiche e/o cellule batteriche).

Caratteristiche Tecniche

L’invenzione utilizza un sistema di trascrizione-traslazione in vitro (cell-free) ottimizzato per sintetizzare le molecole con attività farmacologica e/o proteine. I componenti sono incapsulati all’interno di vettori lipidici, la cui attività può essere modulata da stimoli esterni. La consegna è tipicamente ottenuta mediante proteine pore-forming che consentono la diffusione degli agenti terapeutici. Le cellule artificiali possono essere utili anche per monitorare il metabolismo dell’ospite e i segnali extracellulari e per rispondere ai cambiamenti fisiologici. Si possono sintetizzare e rilasciare proteine o anche neurotrasmettitori, ormoni e altri tipi di molecole fisiologicamente compatibili. Tra le molecole usate come esempio nell’invenzione ci sono la serotonina, la dopamina e l’acido γ-amminobutirrico. Questo sistema può essere applicato per la cura di malattie umane, causate o meno da agenti esterni. La tecnologia può anche integrarsi con cellule vegetali e colture al fine di ottimizzarne le rese e migliorare la resistenza agli agenti patogeni.

Possibili Applicazioni

• Sintesi mirata di molecole indotta da stimoli esterni;
• Rilascio di molecole con attività farmacologica;
• Alterazione fisiologica dell’ospite senza impattare il genoma;
• Cura di malattie oncologiche, metaboliche, neurologiche;
• Rilascio di molecole per terapia genica, fattori di crescita e citochine.

Vantaggi

• Le cellule artificiali sono in grado di percepire stimoli esterni, sintetizzare e rilasciare terapie quando e dove necessario;
• Tecnologia fisiologicamente compatibile per il rilascio mirato di molecole;
• Le cellule artificiali si integrano con il microbioma dell’ospite e anche con organismi vegetali.