Un 'nanocerotto' aiuta a riparare le lesioni del midollo spinale
1.jpg

Gli assoni si sono rigenerati, il tessuto cicatriziale si è ridotto, la mielina è tornata a rivestire le cellule, i vasi sanguigni che trasportano nutrimento ai tessuti si sono formati ex novo e molti neuroni motori sono sopravvissuti. È un modo un po’ lungo e articolato per descrivere l’eccezionale risultato di una nuova terapia sperimentata sui topi: gli animali paralizzati a causa di una lesione del midollo spinale sono tornati a camminare. Il trattamento, per ora testato solo sugli animali, è stato sviluppato dai ricercatori della Northwestern University e descritto su Science. Si tratta di una singola banale iniezione nel tessuto che circonda il midollo spinale lesionato capace però di ottenere un risultato finora impensabile: in quattro settimane la terapia ha restituito ai topi la capacità di muoversi. Dopo tre mesi il materiale iniettato era completamente degradato e scomparso del tutto dall’organismo senza aver provocato effetti collaterali. Alla base della terapia c’è un’intuizione originale.
Il gruppo di ricercatori del Simpson Querrey Institute for BioNanotechnology guidato da Samuel Stupp ha trovato il modo di “far danzare” alcune molecole al ritmo giusto, quello necessario a coinvolgere costantemente nel “ballo” i recettori cellulari.
Iniettata sotto forma di liquido, la terapia assume immediatamente la consistenza di un gel costituito da una complessa rete di nanofibre che simula la matrice extracellulare del midollo spinale. Questo composto sintetico permette alle cellule di tornare a comunicare tra loro.
«I recettori nei neuroni e nelle altre cellule si muovono costantemente. L’idea innovativa chiave della nostra ricerca, che non è mai stata tentata prima, è quella di controllare il movimento collettivo di più di 100mila molecole all'interno delle nostre nanofibre. Facendo muovere, 'ballare' o anche saltare temporaneamente le molecole fuori da queste strutture, note come polimeri supramolecolari, le molecole sono in grado di connettersi più efficacemente con i recettori», spiega Stupp.
I ricercatori hanno individuato il ritmo ideale a cui far muovere le molecole nella rete di nanofibre per ristabilire le connessioni neuronali perse con la lesione del midollo. La “danza delle molecole” testata con successo sui topi si è dimostrata promettente anche negli esperimenti in vitro su cellule umane riuscendo ad aumentare l’attività delle cellule e la trasmissione dei segnali.
«Dato che le cellule stesse e i loro recettori sono in costante movimento, si può immaginare che le molecole che si muovono più rapidamente incontrino questi recettori più spesso. Se le molecole sono lente e non così socievoli, potrebbero non entrare mai in contatto con le cellule», spiega Stupp.
Nel momento in cui si connettono ai recettori, le molecole “ballerine” innescano due segnali a cascata entrambi fondamentali per la riparazione del midollo spinale. Il primo induce la rigenerazione degli assoni, i prolungamenti dei neuroni attraverso i quali vengono trasmessi gli impulsi elettrici dal cervello al resto del corpo, e il secondo permette la sopravvivenza dei neuroni e delle cellule chiave per la riparazione dei tessuti assicurando agli e alle altre il nutrimento necessario attraverso la formazione di nuovi vasi sanguigni.
La terapia induce anche la produzione della mielina che avvolge e protegge agli assoni e riduce quel tessuto cicatriziale che, formando una barriera, impedisce la riparazione del midollo spinale.
I ricercatori si aspettano che lo stesso meccanismo della “danza delle molecole” possa funzionare anche nella riparazione dei danni causati dall’ictus o da malattie neurodegenerative come Alzheimer e Parkinson.
«I tessuti del sistema nervoso centrale che abbiamo rigenerato con successo nel midollo spinale lesionato sono simili a quelli del cervello colpito da ictus, da malattie neurodegenerative, come la Sla, il morbo di Parkinson e l’Alzheimer. La nostra scoperta fondamentale sul controllo del movimento delle molecole per migliorare la segnalazione cellulare potrebbe essere applicata a diversi bersagli biomedici», conclude Stupp.