Valentina OLIVERI

Ricercatore di CHIMICA GENERALE E INORGANICA [CHIM/03]
Email: valentina.oliveri@unict.it
Telefono: 0957385094


Insegnamenti tenuti presso altri dipartimenti

Tematiche di ricerca

a) Ionofori di ioni metallici, quali rame e zinco, con attività antiproliferativa

Il carattere multifattoriale del cancro, probabile causa dell'insuccesso dei farmaci classici basati sul concetto “single-drug-single target”, ha indirizzato la ricerca verso l'identificazione di singole molecole in grado di modulare i diversi target biologici alterati secondo la teoria definita dall’espressione “Multi-Target-Directed Ligands”. Nota quindi la correlazione tra cancro, disomeostasi dei metalli, e stress ossidativo, l’attività di ricerca è stata mirata alla progettazione, e sintesi di nuovi ionofori glicococoniugati e alla loro valutazione come agenti chelanti, antitumorali e antiossidanti. Le biomolecole glucosio, galattosio e trealosio sono state funzionalizzate con ionofori di ioni metallici quali ditiocarbammati e idrossichinoline. In particolare, la glicosilazione di determinate molecole in specifiche posizioni può conferire loro la caratteristica di profarmaci mirati ovvero razionalmente progettati per esercitare il loro effetto farmacologico in particolari organi o tessuti. La glicosilazione contribuisce a migliorare le proprietà chimico-fisiche e farmacocinetiche delle molecole, influenzandone la solubilità, la biodisponibilità, la tossicità e talvolta il meccanismo di azione. A questo scopo, la porzione farmacoforica dell’8-idrossichinolina è stata glicosilata con glucosio o galattosio in modo da mascherare il sito di legame del metallo delle 8-idrossichinoline e rendere quindi il sistema un profarmaco, che deve essere soggetto ad idrolisi da parte delle glicosidasi per liberare la molecola bioattiva. Inoltre, la porzione glucosidica costituisce anche l’elemento direzionante per i tessuti tumorali, sfruttando l’avidità delle cellule tumorali per il glucosio e quindi la conseguente sovraespressione dei trasportatori e degli enzimi coinvolti nel suo metabolismo. L’ unità saccaridica, infatti, permette l’“uptake” selettivo e/o preferenziale da parte delle cellule tumorali mentre le unità chelanti determinano l’azione apoptotica sulle cellule tumorali.

b) Agenti chelanti di ioni metallici con attività antiossidante, e antiaggregante

Attività di ricerca mirata alla progettazione e sintesi di nuovi ionofori e chelanti di ioni metallici coinvolti nell’eziologia di malattie neurodegenerative caratterizzate da disturbi della memoria a breve e a lungo termine. Ionofori e chelanti sono stati coniugati a molecole di interesse biologico che possano mascherarne la tossicità e quindi ridurne la chelazione sistemica e/o indirizzarli a specifici bersagli. In particolare, biomolecole quali ciclodestrine (oligosaccaridi ciclici), trealosio (disaccaride non-riducente) e biotina (vitamina idrosolubile) sono state opportunamente funzionalizzate per implementare le loro proprietà chimiche e biologiche allo scopo di ottenere efficienti sistemi chelanti, antiossidanti e antiaggreganti. Approfonditi studi sperimentali, spesso razionalizzati sulla base di studi computazionali, sono stati condotti per valutare questi sistemi come inibitori dell’aggregazione di proteine amiloidi come β-amiloide (Aβ) e α-sinucleina. Queste proteine sono rispettivamente coinvolte nelle patologie di Alzheimer e Parkinson. Individuare sistemi multifunzionali che siano in grado di intervenire su più punti chiave di queste malattie multifattoriali costituisce un obiettivo cardine nel panorama internazionale della ricerca di questi ultimi anni. Alcune delle biomolecole studiate hanno rivelato la capacità di interferire con l’aggregazione proteica, abilità antiossidante per combattere lo stress ossidativo che caratterizza le patologie neurodegenerative e infine grazie alle loro capacità di legare ioni metallici possono intervenire anche sulla disomeostasi dei metalli. In parallelo, sono stati studiati e valutati biomateriali ovvero polimeri di ciclodestrine, risultando ottimi inibitori dell’aggregazione di Aβ. Polimeri ed oligomeri di ciclodestrine hanno mostrato un’azione sinergica nell’inibire l’aggregazione di tale peptide quando confrontati ai rispettivi monomeri nelle medesime condizioni. Specialmente, quando i polimeri di ciclodestrine sono stati coniuganti con alcune unità chelanti aromatiche come le 8-idrossichinoline.

c) Biomolecole e biomateriali a base di ciclodestrine per il “drug delivery”

Coniugati di ciclodestrine e folato sono stati impiegati come seconda sfera di coordinazione per includere e quindi rilasciare farmaci antitumorali a base di platino. In particolare, il folato guida selettivamente l’ingresso del farmaco nelle cellule tumorali poiché i recettori del folato sono sovraespressi in alcuni tumori. Questo sistema delinea un approccio che minimizzerebbe gli effetti collaterali legati alla chemioterapia tradizionale, massimizzando l’efficacia terapeutica. Inoltre, biomateriali di dimensioni nanometriche quali nanoparticelle polimeriche a base di ciclodestrine, nanoparticelle d’oro e nanoparticelle magnetiche di ferrite ricoperte con biomolecole di natura proteica (streptavidina) o saccaridica (ciclodestrine) sono stati progettati e studiati per il trasporto di farmaci antitumorali. Questi sistemi hanno una elevata biocompatibilità e la possibilità di caricare e rilasciare farmaci idrofobici grazie alla presenza della cavità della ciclodestrina.