Pur non essendo trattati dai mass media, la fluorescenza e i nanocomposti si stanno rivelando due filoni di studio rivoluzionari. 

Può sembrare strano o esagerato che ogni quatro o cinque anni si parli di nuove scoperte ma, in campo medico, i progressi sono così rapidi che è difficile seguirli. A dire il vero molte scoperte risultano fugaci e talvolta non veritiere, per cui finiscono sul nascere; alcune, invece, sono veramente innovative. I due filoni di studio che, pur non essendo stati trattati dai mass media, si stanno dimostrando, non solo nuovi ma, addirittura, rivoluzionari sono la fluorescenza e i nanocomposti.

LA FLUORESCENZA 

Nel 1961 Osamui Shimomura del laboratorio marino di Woods Hole scopre una proteina fluorescente verde nella medusa Aequorea Victoria denominandola Gfp.

Nel 1992 Douglas Prasher dello stesso istituto isola il gene deputato alla formazione di tale proteina.

Infine, l’idea vincente di un chimico di origine cinese ma nato a Livingston (New Jersey), Roger Tsien: innestare e far funzionare quel gene nel genoma di un mammifero.

Alle ricerche collabora anche il prof. Tullio Pozzan di Padova; seguono anni di entusiasmi e delusioni, finché si arriva a marcare stabilmente molte cellule di vari tessuti per poterle, quindi, seguire in tempo reale nell’organismo vivente, osservando la loro traccia luminosa fluorescente.

Così si può assistere in vivo, grazie alla variazione dei colori fluorescenti, alla nascita, al divenire, al moltiplicarsi, al prendere strade sbagliate (degenerazione neoplastica), allo spegnersi (apoptosi) di molte cellule, dapprima negli animali e poi, vista e provata l’innocuità del trattamento, anche sull’uomo.

Nel 2008 Roger Tsien riceve il Premio Nobel per la Chimica assieme a Osamui Shimomura e, unico fra i premiati, cita i vari collaboratori di ogni parte del mondo accomunandoli nel grande applauso dell’Accademia di Stoccolma.

Con traccianti fluorescenti diversi si può studiare un intero tessuto, sano o tumorale, nelle sue funzioni più raffinate: l’attivazione o lo spegnimento di un gene, con quale modalità il calcio entra o esce dai canali della membrana cellulare, oppure il formarsi di una proteina nella maniera corretta o sbagliata e perché svolge una determinata funzione.

Il nostro corpo diventa così trasparente.

Le applicazioni pratiche di questa scoperta sono già numerose sia sul versante della ricerca nelle Neuroscienze (come funziona la memoria nell’ippocampo e quali variazioni genetiche avvengono nelle diverse fasi della vita), sia sul versante clinico: un particolare colorante fluorescente viene captato dalle cellule neoplastiche della prostata o del pancreas rendendole così subito riconoscibili e delimitando la massa neoplastica in maniera ottimale, dato questo molto utile per l’asportazione totale.

Un bellissimo filmato su Nature ha evidenziato i motivi della gravità dell’infezione meningococcica, la tanto temuta meningite. I linfociti T resi fluorescenti accorrono e si moltiplicano attorno al focolaio infettivo come fanno sempre di fronte a una infezione, ma non attaccano né le cellule infettate né i meningococchi rimanendo all’esterno. 

 

I NANOCOMPOSTI

I nanocomposti sono delle particelle artificiali, 100 volte più piccole di un globulo rosso, che possono viaggiare nel torrente sanguigno e raggiungere i bersagli più disparati.

Della loro utilità riporto solo alcuni esempi che possono apparire  fantascientifici.

Nano-chemioterapia

È già stata creata la prima nano-chemioterapia a bersaglio molecolare per le metastasi intrattabili del tumore mammario: sono delle nano particelle di una proteina, l’albumina, cui viene legata una molecola di farmaco antitumorale. L’albumina dal plasma sanguigno attraversa le pareti dei capillari accumulandosi nello spazio interstiziale della massa neoplastica. Qui il nano-complesso (albumina + chemioterapico) viene attivamente captato dalle cellule neoplastiche per il loro nutrimento e ne provoca la morte. Un vero e proprio boccone avvelenato.

Si sono ottenuti, in tal modo, nette riduzioni delle metastasi o del tumore primitivo anche se, per ora, non la regressione definitiva.

Nano tubi di carbonio

Un’altra straordinaria possibilità terapeutica delle nanotecnologie è rappresentata dai nano tubi di Carbonio.

Scoperti nel 1985 da Richard E. Smalley sono ora studiati in Bioneurologia dal gruppo di Laura Ballerini dell’Università di Trieste (a Trieste abbiamo la più alta concentrazione di giovani ricercatori esistente in Italia). Coltivando i neuroni sui nano tubi di carbonio si crea una rete ibrida nel senso che il segnale elettrico nervoso passa senza soluzione di continuità dal neurone al nano tubo.

Non solo, ma i neuroni formano un maggior numero di sinapsi ancora più efficienti quasi come se riconoscessero l’utilità e le potenzialità dei micro filamenti di carbonio. L’ultima, recentissima sconvolgente scoperta, è che le cellule neuronali presentano una spiccata plasticità.

La plasticità cerebrale, scoperta dalla prof. Rita Levi Montalcini, è la capacità di modificare continuamente la rete di connessioni in base agli stimoli esterni. Questa possibilità è stata dimostrata essere presente in tutte le età.

È la prima volta che un tessuto organico, così sofisticato come il nervoso, interagisce con un componente chimico inorganico (il reticolo di carbonio) ed è evidente che, a fronte di questa scoperta, si aprono orizzonti terapeutici insperati per tutte le patologie neurologiche degenerative (Alzehimer, Parkinson, SLA, Sclerosi Multipla) o traumatiche.

La prof. Ballerini conclude: "Il cuore della nostra scoperta è che i nano tubi attivano e creano linee di comunicazione ancora sconosciute e rappresentano, pertanto, uno straordinario strumento per lo studio della Fisiologia e della Patologia".

Un altro campo di applicazione dei nano tubi di carbonio è la terapia contro i tumori. Coltivando i linfociti T del paziente (le cellule deputate alla difesa) su fasci di nano tubi questi si moltiplicano e si attivano in modo notevole e possono essere re-infusi nel paziente stesso aumentandone le difese. Anche in questo caso si ritiene che i nano tubi di carbonio riproducano il micro-ambiente presente nei linfonodi umani dove, appunto, nascono i linfociti T.

 

Nel primo Convegno Nazionale a Roma del 2010 si è parlato molto di Biologia sintetica, quasi un ossimoro, riflettendo sui risvolti etici del rapporto naturale/artificiale e natura/tecnica.

Questa connessione fra l’organico (vita) e l’inorganico (non-vita) ci dimostra l’unicità del mondo in cui viviamo dove, forse, non esistono divisioni aprioristiche che, probabilmente, sono presenti, solo, nella nostra mente.

Gianni Baiotti
Già Primario di Medicina Interna, Ospedale Molinette di Torino.
Libero Docente in Semeiotica Medica.
Docente di Corsi di Umanizzazione della Medicina.
Docente di Cultura Medica all’UNITRE di Torino e di Collegno.
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Ultimo aggiornamento ( Venerdì 26 Ottobre 2012 18:05 )