Dove vanno a finire i farmaci che ingeriamo, la scoperta che non ti aspetti: tutta la verità

Tracciato il viaggio dei farmaci nel corpo: la tecnica vCATCH svela dove agiscono davvero.

Una molecola entra nel corpo e da quel momento inizia un viaggio invisibile, ma decisivo. Per decenni la medicina ha potuto solo ipotizzare dove si dirigano i farmaci una volta somministrati. Ora, invece, questo percorso è diventato visibile e misurabile. Una nuova tecnica di imaging molecolare, sviluppata da un team di chimici statunitensi, ha mostrato con precisione dove si legano i farmaci nel corpo dei topi. Il risultato, pubblicato sulla rivista Cell, potrebbe cambiare radicalmente la ricerca farmacologica e la medicina clinica.

Grazie all’evoluzione di una tecnica basata sulla “click chemistry”, premiata con il Premio Nobel, è stato possibile illuminare letteralmente le cellule che interagiscono con i farmaci, raggiungendo un livello di dettaglio mai ottenuto prima. Questo permette di capire se una molecola raggiunge davvero il suo bersaglio, o se si lega a tessuti imprevisti, provocando effetti collaterali indesiderati.

Come funziona vCATCH: etichette chimiche, rame e IA al servizio della ricerca

Nel 2022 il gruppo di ricerca guidato da Li Ye, Professore alla Scripps Research e all’Howard Hughes Medical Institute, aveva già messo a punto una tecnica chiamata CATCH. Il principio era semplice: inserire un’etichetta chimica nei farmaci covalenti (cioè quelli che si legano in modo permanente ai loro bersagli) per poterli rendere visibili nei tessuti.

Una volta somministrato il farmaco, gli organi venivano prelevati, trattati con una sostanza fluorescente e una molecola di rame. Grazie alla click chemistry, una reazione altamente selettiva, l’etichetta si univa alla fluorescenza, rivelando dove si trovava esattamente ogni molecola. Un sistema preciso, ma con un limite importante: funzionava solo in superficie. Le proteine dei tessuti assorbivano il rame, bloccando la reazione negli strati profondi.

La nuova versione, chiamata vCATCH, risolve questo problema. I ricercatori hanno pretrattato i tessuti con rame in eccesso per saturare i siti indesiderati e poi hanno eseguito otto bagni alternati tra rame e agenti fluorescenti. Il risultato? Una mappatura tridimensionale completa della distribuzione del farmaco, anche nei tessuti profondi.

L’analisi dei dati è stata affidata all’intelligenza artificiale, capace di gestire terabyte di immagini e identificare automaticamente le cellule a cui si era legata ogni molecola. Un sistema che consente velocità, precisione e scalabilità della tecnica.

Farmaci antitumorali e danni collaterali: cosa ha scoperto davvero la tecnica

Il team ha usato vCATCH per studiare il comportamento di due farmaci antitumorali già in commercio. Ed è qui che sono arrivate le sorprese maggiori. Uno dei due, destinato al trattamento dei tumori del sangue, si è rivelato attivo anche in zone inattese: fegato, cuore, vasi sanguigni. Il farmaco si legava infatti anche a cellule immunitarie non coinvolte nella terapia. Un’anomalia che ora spiega gli effetti avversi già osservati nei pazienti, come aritmie e disturbi della coagulazione.

Questa scoperta conferma che vCATCH non serve solo a controllare l’efficacia, ma può diventare uno strumento per prevedere i rischi clinici prima che emergano durante le sperimentazioni sull’uomo. Una svolta per la sicurezza farmaceutica, ma anche per lo sviluppo di terapie su misura.

La tecnica potrà essere usata per verificare se un farmaco oncologico agisce solo sulle cellule tumorali, oppure colpisce anche quelle sane. Lo stesso vale per farmaci neurologici, antidepressivi e perfino per vaccini: vCATCH consente di vedere con esattezza dove agiscono.

È un’innovazione che segna un punto di svolta nella medicina di precisione. Sapere prima se una molecola funziona, dove agisce, e quali effetti può avere, vuol dire poterla modificare, sospendere o potenziare prima che venga testata sull’uomo. La ricerca non si muove più alla cieca: ora può vedere.