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Le "molecole danzanti" che riparano il midollo spinale e tornano a far camminare gli animali
Cosimo Neglia
23 Dicembre 2021

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I ricercatori della Northwestern University di Chicago guidati dal Dr. Samuel Stupp hanno sviluppato una nuova terapia iniettabile che sfrutta "molecole danzanti" per invertire la paralisi e riparare i tessuti dopo gravi lesioni del midollo spinale.

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Solo quattro settimane dopo l’iniezione, gli animali hanno riacquistato la capacità di camminare. La ricerca è stata pubblicata il 12 novembre sulla rivista Science. "La nostra ricerca mira a trovare una terapia che possa impedire agli individui di rimanere paralizzati dopo gravi traumi o malattie", ha affermato Samuel I. Stupp della Northwestern, che ha guidato lo studio. "Per decenni, questa è rimasta una grande sfida per gli scienziati perché il sistema nervoso centrale, che include il cervello e il midollo spinale, non ha alcuna capacità significativa di ripararsi dopo un infortunio o dopo l'insorgenza di una malattia degenerativa.” Si sta avviando il processo per ottenere l'approvazione da parte della FDA di questa nuova terapia per l'uso in pazienti umani, che attualmente hanno pochissime opzioni di trattamento".

Come per ogni terapia il successo sta nel raggiungere efficacemente il bersaglio che può essere cellulare o extracellulare.

Il segreto dietro la nuova rivoluzionaria terapia di Stupp è sintonizzare il movimento delle molecole, in modo che possano trovare e coinvolgere correttamente i recettori cellulari in costante movimento. Iniettata come un liquido, la terapia si gelifica immediatamente in una complessa rete di nanofibre che imitano la matrice extracellulare del midollo spinale. Abbinando la struttura della matrice, imitando il movimento delle molecole biologiche e incorporando segnali per i recettori, i materiali sintetici sono in grado di comunicare con le cellule.

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"I recettori nei neuroni e in altre cellule si muovono costantemente", ha detto Stupp. "L'innovazione chiave nella nostra ricerca, che non è mai stata fatta prima, è controllare il movimento collettivo di oltre 100.000 molecole all'interno delle nostre nanofibre. Facendo muovere, "danzare" o addirittura saltare temporaneamente le molecole da queste strutture, note come polimeri supramolecolari, sono in grado di connettersi più efficacemente con i recettori".

 

"Dato che le cellule stesse e i loro recettori sono in costante movimento, puoi immaginare che le molecole che si muovono più rapidamente incontreranno questi recettori più spesso", ha detto Stupp. "Se le molecole sono lente e un po' “asociali”, potrebbero non entrare mai in contatto con le cellule".

L’azione rivoluzionaria è da ricercare quindi nell’utilizzo di questi polimeri di nanofibre che convogliano molto più efficacemente le molecole verso i bersagli cellulari.

Futuro

E’ chiaro che una tecnica così efficace di “spedizione” molecolare verso i bersagli data dal "movimento supramolecolare" è un fattore chiave nel successo della terapia e può essere applicato ad altre terapie e target.

Questo rivoluzionario metodo di somministrazione di molecole di uso farmacologico apre dunque nuove strade nel settore farmaceutico.

Referenze

  1. Z. Álvarez, A. N. Kolberg-Edelbrock, I. R. Sasselli, J. A. Ortega, R. Qiu, Z. Syrgiannis, P. A. Mirau, F. Chen, S. M. Chin, S. Weigand, E. Kiskinis, S. I. Stupp. Bioactive scaffolds with enhanced supramolecular motion promote recovery from spinal cord injuryScience, 2021; 374 (6569): 848 DOI: 10.1126/science.abh3602
  2. Northwestern University. "‘Dancing molecules’ successfully repair severe spinal cord injuries: After single injection, paralyzed animals regained ability to walk within four weeks." ScienceDaily. < www.sciencedaily.com/releases/2021/11/211111153635.htm

Immagini

1. Modello Sistema Nervoso. Photo by Robina Weermeijer on Unsplash

2. Neurone. Photo by Hal Gatewood on Unsplash

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