Il 20 febbraio 2025 Maria Paola Demichelis ha discusso la tesi di Dottorato in Scienze Chimiche e Farmaceutiche e Innovazione Industriale (XXXVII Ciclo) dal titolo Synthesis and characterization of nanomaterials for Boron Neutron Capture Therapy.
Questo lavoro si concentra sullo sviluppo di vettori nanostrutturati di boro-10, per un approccio innovativo che combina gli effetti terapeutici della BNCT e della terapia cellulare adottiva (ACT). Questa strategia è stata messa a punto in collaborazione con la dott.sa Marcella Tazzari, dell’Istituto Romagnolo per lo Studio dei Tumori “Dino Amadori” – IRST, Meldola. L’idea è di rendere più efficiente il trasporto delle nanoparticelle borate nel sito tumorale, riducendo l’accumulo nei tessuti sani. Le strategie descritte nella tesi consentono di affrontare tre sfide principali delle attuali applicazioni della nanomedicina: (1) l’esigenza di somministrare grandi volumi di nanoparticelle per ottenere un accumulo sufficiente, (2) la deposizione involontaria di nanoparticelle nei tessuti sani, in particolare nel fegato, nella milza e nei reni, e (3) l’ottimizzazione del targeting per il nanofarmaco. L’obiettivo è quello di migliorare un approccio clinico BNCT esistente per estenderne i benefici terapeutici a una gamma più ampia di tumori solidi. Lo studio di Maria Paola comprende un approccio globale, che parte dallo sviluppo di nanomateriali inorganici come potenziali trasportatori di 10B, la valutazione delle loro interazioni con le linee cellulari (utilizzando linee cellulari HeLa e Jurkat come modelli preliminari per cellule tumorali e immunitarie) emisura tramite autoradiografia neutronica per studiare la microdistribuzione del boro all’interno delle diverse linee cellulari. In questo lavoro sono stati studiati tre tipi di nanoparticelle inorganiche: B4C (boron carbide), BN (boron nitride), and BCN (boron carbon nitride).
Lo studio della capacità di queste nanostrutture di veicolare il boro nelle cellule è stato effettuato con diverse tecniche, ma in particolare Maria Paola ha applicato la tecnica di autoradiografia neutronica intracellulare, sviluppata in Argentina dal gruppo di Agustina Portu. Maria Paola ha trascorso un periodo come visiting PhD student presso il Laboratorio de Trazas Nucleares y Autorradiografía Neutrónica, LATAN dove ha condotto diversi esperimenti di preparazione campione, irraggiamento neutronico, sviluppo e analisi delle tracce nucleari per la quantificazione e l’imaging della distribuzione del boro intracellulare.
Maria Paola è ora assegnista di ricerca presso il Dipartimento di Fisica, nell’ambito del progetto GIOCONDA. Il Progetto prevede la continuazione del lavoro di Maria Paola, con focus sull’ottimizzazione delle nanoparticelle borate e sul test della loro performance in modelli radiobiologici tridimensionali.