18/12/2020
L’interesse per il fosforo nero esfoliato, un innovativo materiale 2D, nasce dall’esigenza di sfruttare le sue fantastiche proprietà elettroniche ed optoelettroniche, ma ha trovato recentemente un’ampia applicazione nel campo biomedico soprattutto per le sue sorprendenti proprietà antitumorali e rigenerative.
Il progetto Phosmed propone l’impiego del fosforo nero esfoliato per il potenziale trattamento non radioattivo e senza effetti collaterali del cancro della prostata. Il cancro alla prostata è il secondo cancro più diffuso tra la popolazione maschile a livello mondiale con circa 1,3 milioni di casi e 359.000 morti nel 2018, stima che dovrebbe crescere fino a circa 379.000 nuove morti entro il 2040. L'aumento della mortalità rende il cancro alla prostata una delle principali preoccupazioni per la salute pubblica. Nonostante l’esistenza di approcci terapeutici standard (prostatectomia, terapia ormonale e trattamento radioattivo), tutti presentano diversi effetti collaterali e ingenti costi di gestione.
Il team di Phosmed ha recentemente dimostrato che il fosforo nero esfoliato (Smart BP) è in grado di indurre la morte cellulare in vitro per aumento dello stress ossidativo con alti livelli delle specie reattive dell’ossigeno (Ros) su cellule tumorali di prostata e allo stesso tempo di supportare la crescita delle cellule sane (vedi Figura).
È questo duplice comportamento di Smart BP, terapeutico e al tempo stesso rigenerativo, nel trattamento in vitro del cancro alla prostata che appare stupefacente perché questo nuovo materiale, senza alcun trattamento foto-termico associato, è in grado di inibire la progressione del cancro preservando il normale controllo del tessuto prostatico circostante.
Con Phosmed si intende validare in vivo gli effetti di Smart BP su un modello animale ed esplorare la potenzialità commerciale del nuovo agente terapeutico/rigenerativo. La nostra soluzione va oltre lo stato dell'arte, promuovendo un trattamento locale del tumore alla prostata basato su un materiale 2D non radioattivo, non tossico, biocompatibile, facilmente rimuovibile dalla clearance renale e con un’azione selettiva su cellule sane e tumorali. Inoltre il prodotto appare facile da usare ed economico e con tutti i requisiti per soddisfare le esigenze sia degli utenti finali (pazienti) che dei clienti (medici, organizzazioni sanitarie).
Phosmed nasce come Proof of Concept da un precedente ERC-Advanced grant “Phosphorene functionalization: a new platform for advanced multifunctional materials - PHOSFUN” coordinato da Maurizio Peruzzini dell’Iccom che, con il suo team di ricerca, ha dimostrato la possibilità di produrre su larga scala del fosforo nero esfoliato con proprietà chimico-fisiche uniche e alto grado di purezza ottenuto da un’esfoliazione in fase liquida a basso costo del fosforo nero cristallino. Nel 2016, in occasione della Conferenza annuale del Dipartimento di scienze chimiche e tecnologie dei Materiali (Dsctn Cnr) nasce la collaborazione con l’Istituto per i Polimeri, Compositi e Biomateriali (Ipcb) interessati ad una potenziale applicazione del fosforo nero esfoliato nel settore biomedico. Da questo incontro è nata una robusta collaborazione che ha condotto alla pubblicazione di importanti articoli scientifici, al deposito di un brevetto nazionale concesso nel 2020 e di una domanda di brevetto, nonché al coordinamento di un progetto Prin2017 – Action che, per la sua natura multidisciplinare, vede coinvolto un team di giovani ricercatori con diverso know-how (chimici, biologi, farmacologi, ingegneri, medici) e dal 1° dicembre 2020 il coordinamento appunto del progetto ERC POC Phosmed.
Il team Phosmed vede coinvolti Maurizio Peruzzini (Iccom), PI del progetto e Luigi Ambrosio (Ipcb) insieme con un gruppo di giovani ricercatori dei due istituti: Maria Grazia Raucci (Ipcb), Ines Fasolino (Ipcb), Maria Caporali (Iccom) e Manuel Serrano-Ruiz (Iccom) che con il loro entusiasmo e perseveranza nell’attività di ricerca su SMART BP stanno raggiungendo in poco tempo importanti obiettivi scientifici.
Per informazioni:
Maurizio Peruzzini
Cnr - Istituto di chimica dei composti organo metallici
maurizio.peruzzini@cnr.it