Le Oche nell'idrogel

Cari orecchietti di radiopop,

I gel sono fra le sostanze più sorprendenti che si possano immaginare. Guardate questo aerogel:
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fonte Wikimedia

E’ fatto di buchi, di aria racchiusa in una rete cristallina, eppure è indistruttibile. Gli idrogel sono fatti di acqua racchiusa in peptidi che si assemblano da soli, come quelli inventati al MIT da Shuguang Zhang nel secolo scorso. Ne costruisce anche Fabrizio Gelain, del Centro di Nanomedicina e Ingegneria dei Tessuti all’ospedale Niguarda di Milano e dell’IRCCS Casa Sollievo della Sofferenza a Monte (h/t Fabrizio G.) San Giovanni Rotondo.

Lo avevamo sentito un anno e mezzo fa quando aveva pubblicato su Nano Research la ricetta per fare dei “peptidi incrociati autoassemblanti”. Sono delle nano-impalcature nelle quali far crescere tessuti vivi, o come Shuguang e Fabrizio scrivevano nel 2005, uno strumento per studiare la biologia “a metà tra le colture cellulari e i topi di laboratorio”. E per risparmiare il maggior numero possibile di animali fin dall’inizio, quando si provano interventi o farmaci nuovi per tentativi ed errori.

Un mese fa sulla copertina dei PNAS, c’era questa immagine

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e sopra il titolone “3D Human Neuron Culture” che rimandava a un articolo di 10 pagine fittissime.  Con Amanda Marchini, Andrea Raspa, Raffaele Pugliese, Marina Abd El Malek, Valentina Pastori, Marzia Lecchi e Angelo Vescovi, Fabrizio Gelain descrive come hanno “cresciuto” cellule staminali pre-differenziate in neuroni umani, nella loro impalcatura d’acqua e peptidi (degli amminoacidi onnipresenti nelle cellule).
Lo strumento adesso c’è.

Funziona bene? gli chiediamo. Le cellule sono capricciose, i neuroni delicati, esistono altri mezzi per crescere “organoidi”, perché il loro idrogel sarebbe più efficace?

L’articolo racconta anche – in un’infinità di particolari, vogliamo un riassunto – un esperimento con dei ratti che ci ha fatto venire in mente il sogno di Christopher Reeve. Superman era rimasto paralizzato dopo una caduta da cavallo che gli aveva troncato il midollo spinale e fino alla morte ha militato per più ricerca sulle cellule staminali. Si era anche offerto come cavia, sperava che un giorno si potessero trapiantarle per rimarginare i due lati della ferita e formare nuovi neuroni.

(Orecchietti animalisti: ai ratti è stato applicato il protocollo di Helsinki per gli esperimenti clinici sugli esseri umani, o a Fabrizio toglievamo il saluto.)

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Segnaliamo due news scientifiche se resta tempo, del rapporto sulla biodiversità e le estinzioni hanno già parlato altre trasmissioni:
– una ricerca di Giacomo Degli Antoni dell’università di Parma e Giuseppe Vittucci Marzetti della Bicocca uscita ieri su Ecological Economics è dolce-amara: in Italia, la raccolta differenziata dei rifiuti urbani è passata dal 5% al 55% tra il 1992 (in onda ho detto 1985, scusate) e il 2017 – di più a Nord – però dal 2012 la quantità di rifiuti che produciamo è tornata ad aumentare. Nel 2017 raggiungeva quasi mezza tonnellata a testa, di più a Bologna. La buona notizia è che si sa come rimediare: la raccolta davanti al portone aumenta il tasso di rifiuti differenziati dall’8 al 14% e riduce la quantità di rifiuti del 4%.
– su Nature, Majid Ezzati e altri dell’Imperial College di Londra analizzano duemila e passa studi sull’indice di massa corporea (il rapporto tra il peso e il quadrato dell’altezza) di circa 112 milioni di adulti in 200 paesi tra il 1985 e il 2017. Oltre il 55% dell’aumento di peso è avvenuto nelle popolazioni rurali e oltre l’80% in quelle dei paesi più poveri. Per il resto, non sembra colpa del fast-food e del “logorio della vita moderna”, ma della malnutrizione. Articolo gratuito, raccomandato a chi collabora con Ong internazionali sanitarie e umanitarie.

Poscritto: abbiamo citato Justsaysinmice su Twitter, e da Science e Naturela presa di posizione dei bioeticisti cinesi sulla tecnica CRISPR-Cas per “correggere” il genoma umano.

In onda il giovedì dalle 11.30 alle 12 sui 107,6 FM, in streaming durante e in podcast dopo.

2 commenti

  1. Avevo pensato alcuni anni fa ad un metodo ad alta automazione per la ricerca sui farmaci da funghi, o altre microrganismi, modificandoli con bassi dosi di radiazioni (o radiazioni ionizzanti) per ottenere proteine differenti in modo casuale (come per il Penicillium chrysogenum) modificando i geni per le sintesi delle proteine: in effetti questo gel potrebbe contenere tessuti cresciuti artificialmente (delle varie parti del corpo), e si potrebbe verificare la tossicità delle proteine dei microrganismi sui tessuti (da evitare), oltre che sui batteri (da realizzare); decine di migliaia di colture cellulari potrebbero essere gestite da robots per verificare l’efficacia dei farmaci generati da microrganismi, e la non tossicità sui tessuti e il sequenziamento del genoma dei microrganismi più efficienti potrebbe fornire la struttura molecolare ottimale (una specie di evoluzione indotta artificialmente).

    1. domenico,
      è già così quando ci sono ipotesi su meccanismo d’azione, bersaglio (che cosa causa la malattia)ecc. e il microbo è coltivabile in vitro. Per esempio da 40 anni un colibacillo produce l’insulina umana usata come farmaco, e forse lei ricorda che l’anno scorso il premio Nobel per la chimica è stato assegnato per una tecnica che induce l’evoluzione in micro-organismi così producono enzimi (Frances Arnold) e proteine (Winter e Smith) “su misura”.
      Da allora le tecniche sono migliorate, ai robot si è aggiunta l’intelligenza artificiale che produce modelli di simulazione in pochi minuti.

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