Rivoluzionare i metodi diagnostici con l'aiuto della natura

Scienziati del progetto RECEPTRONICS si stanno rivolgendo alla natura, e uniscono ciò che apprendono da essa alle ultime novità della nanotecnologia, per scoprire nuove vie per diagnosticare il cancro. Il progetto, finanziato dall'UE con 1,99 Mio EUR nell'ambito del Sesto programma quadro (6°PQ), raggruppa esperti da quattro paesi europei del campo della biochimica, bioingegneria, nanotecnologia e tecnologia informatica.

Come dice il detto: non c'è bisogno di reinventare la ruota. Tenendo presente ciò, gli scienziati prendono in prestito una pagina dalla natura e stanno scoprendo nuovi modi per applicare la maniera in cui la natura compie le diagnosi, alle applicazioni mediche moderne.

Il coordinatore del progetto RECEPTRONICS, il professor Marco Tartagni dell'Università di Bologna (Italia), spiega: «L'idea è quella di usare la bioingegneria per sfruttare il processo naturale per la ricognizione molecolare e di combinarlo con l'elettronica più recente.

Mentre il progetto triennale è stato ufficialmente concluso a settembre 2008, i partner sono talmente entusiasti dei risultati già ottenuti, che hanno concordato sull'autofinanziamento di almeno un altro anno di collaborazione.

Secondo gli scienziati, l'evoluzione ha già fornito all'organismo umano una serie di strumenti che possono essere usati per diagnosticare le malattie. Quando prendiamo un raffreddore o l'influenza, questi sono accompagnati da mal di gola e naso tappato, ad esempio. In questo modo il nostro organismo ci comunica che abbiamo l'influenza. Anche il naso tappato è un indizio che il nostro organismo sta combattendo e gia sta vincendo la battaglia. Tuttavia, il funzionamento di questo meccanismo è estremamente complicato; esso coinvolge organismi complessi, strumenti e sistemi che gli scienziati stanno ancora tentando di capire e, si spera, riusciranno un giorno ad imitare.

RECEPTRONICS mira allo sviluppo di nuove tecnologie ibride rivoluzionarie che offriranno la possibilità di individuare le malattie alla loro insorgenza. Si auspica che tra qualche anno saranno riusciti a sviluppare la tecnologia che permetterà ad ogni ambulatorio medico di avere una piccola apparecchiatura poco costosa per compiere analisi del sangue sul luogo e avvertire sulle malattie impellenti prima che si presentino i sintomi.

Al centro del processo c'è il riconoscimento della molecola, un processo che l'organismo umano compie continuamente. Per scopi medici, il tipo di molecola che bisogna riconoscere è chiamata biomarker e la sua presenza può indicare che la malattia si è scatenata ben prima che appaiono altri sintomi. Affinché possa riconoscere le biomolecole, la natura ha sviluppato dei recettori, che sono riflessioni delle molecole che vengono avvertite. Ogni tipo particolare di biomolecola possiede il suo proprio recettore in natura.

Il professor Tartagni spiega come funziona la nuova tecnologia: «L'estremità iniziale del sistema è costituita da recettori bio-ingegnerizzati che sono molto simili a quelli prodotti dalla natura e appositamente progettati per avere le molecole come bersaglio, messi insieme all'estremità finale con sistemi di microelettronica prodotti dall'uomo. I risultati sono molto promettenti e potremmo presto svelare il metodo migliore e più preciso mai sviluppato per percepire le singole molecole.»

Tartagni fa notare che il cancro si sviluppa in pieno soltanto dopo mesi o anche anni di distanza dall'apparizione dei primi biomarker. «Ciò che serve è un sensore intelligente che possa avvertire con precisione le concentrazioni di una vasta gamma di molecole, e l'unico modo per ottenere la necessaria precisione è di contare le singole molecole. La natura ha sviluppato un modo per farlo e noi stiamo cercando di fare esattamente quello che fa la natura,» dice.

«Abbiamo studiato tecniche nuove che stanno funzionando molto bene e ora dobbiamo metterle insieme. Stiamo lavorando ad un'apparecchiatura per la localizzaione dei biomarker compatta e poco costosa per i centri di cura, che possa essere resa disponibile per il mercato,» spiega.

Non è un'esagerazione dire che le tecniche sviluppate dai ricercatori RECEPTRONICS potrebbero veramente rivoluzionare sia la diagnostica che lo sviluppo di nuovi farmaci.