Nella storia cinematografica ci sono esempi di microscopici robot che attraverso il circolo sanguigno raggiungevano organi malati e li curavano. Oggi, questa finzione cinematografica è già realtà e potrebbe diventare una normale prassi medica.
Assumere farmaci non è un problema per la maggior parte di noi, ma fare in modo che il farmaco raggiunga solo l’organo sul quale deve fare effetto e ridurre al minimo gli effetti collaterali è il sogno di tutti i ricercatori in campo medico.
In particolare c’è un organo che è particolarmente difficile da raggiungere se semplicemente si ingerisce un farmaco o lo si inocula per via endovenosa, questo organo è il cervello.
Perché è così difficile somministrare farmaci direttamente alle cellule nervose?
Il motivo risiede nella presenza della barriera emato-encefalica, la quale è una struttura fisica posta a protezione del cervello. La sua funzione è quella di regolare, in maniera selettiva, il passaggio di sostanze o microorganismi potenzialmente pericolosi dal circolo sanguigno al cervello e viceversa. In questo modo protegge il sistema nervoso centrale da eventuali infezioni o intossicazioni comportandosi come un portiere che consente il passaggio solo a chi possiede la chiave, ovvero molecole piccole come aminoacidi, glucosio, acqua e molecole lipofile.
Se la sua funzione è importantissima per evitare il passaggio di virus o batteri, nei casi in cui si voglia somministrare un farmaco che deve raggiungere le cellule nervose per curare un tumore cerebrale, risulta un ostacolo. Infatti, iniettare il farmaco nel circolo sanguigno non basta per poter superare la barriera emato-encefalica.
Nel tempo sono stati studiati diversi approcci, il più innovativo e avveniristico è stato pubblicato recentemente sulla rivista scientifica Science Robotics da parte di un team di ricercatori cinesi dell’Harbin Institute of Technology insieme con First Affiliated Hospital of Harbin Medical University.
Come un cavallo di Troia
Per poter superare la barriera emato-encefalica, il team di ricercatori cinesi si sono chiesti che cosa superi normalmente la barriera emato-encefalica. La risposta è stata una particolare cellula del sistema immunitario chiamata neutrofilo o globulo bianco.
I ricercatori hanno quindi adottato una tecnica come quella del cavallo di Troia, ovvero hanno esposto gruppi di neutrofili a minuscoli pezzi di particelle di nanogel magnetico (navicelle che contengono il farmaco) rivestiti con frammenti di materiale di Escherichia coli (un batterio molto comune nel corpo umano). Dopo l’esposizione, i neutrofili hanno naturalmente inglobato le navicelle, credendo che non fossero altro che batteri di Escherichia coli. I neutrofili contenenti le navicelle sono stati poi iniettati nel flusso sanguigno di un topo con un tumore cerebrale. Il team ha poi applicato un campo magnetico attraverso il quale hanno diretto i neutrofili attraverso la barriera emato-encefalica che hanno potuto superare in quanto riconosciuti come normali neutrofili dal sistema immunitario.
A questo punto, una volta al di là della barriera emato-encefalica, le navicelle hanno potuto liberare il farmaci anti-tumorali.
Il prossimo passo sarà quello di provare questa tecnica di trasporto di farmaci su pazienti umani per poter migliorare l’efficacia del trattamento di tumori cerebrali.
In questo link il trailer di “Viaggio allucinante”, probabilmente il primo film che descrive il fantascientifico viaggio all’interno del corpo umano.
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