Ecco i super globuli rossi sintetici creati in laboratorio

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Hanno le stesse capacità di quelli naturali, come la flessibilità, il trasporto dell’ossigeno e i lunghi tempi di circolazione. Sono i nuovi globuli rossi sintetici appena descritti in uno studio pubblicato sulla rivista Acs Nano, in cui i ricercatori della University of New Mexico sono riusciti a mettere a punto versioni sintetiche di cellule sanguigne che non solo imitano quelle naturali, ma presentano anche più abilità. Oltre a trasportare ossigeno, per esempio, i globuli rossi sintetici si sono dimostrati in grado di consegnare farmaci, trasportare biosensori e rilevare la presenza di tossine.

I globuli rossi (o eritrociti), ricordiamo, hanno in compito di assorbire l’ossigeno dai polmoni e di distribuirlo ai tessuti e organi dell’organismo. Queste cellule hanno una forma che ricorda quella di un disco schiacciato al centro e contengono milioni di molecole di emoglobina, una proteina contenente ferro che si lega all’ossigeno (il gruppo Eme). Altre caratteristiche chiave dei globuli rossi sono l’elevata flessibilità, che consente loro di rimpicciolirsi per raggiungere i capillari più piccoli e tornare poi alla loro forma normale, e la presenza di proteine di superficie che permette loro di circolare a lungo nei vasi sanguigni senza che le cellule immunitarie li attacchino (in quanto li riconosce come nativi). Tuttavia, finora riuscire a sviluppare globuli rossi sintetici in grado di imitare tutte queste capacità delle versioni naturali era finora considerato un compito tutt’altro che semplice.

Nel nuovo studio, i ricercatori sono partiti dall’idea di voler creare globuli rossi sintetici che non solo imitassero le funzioni principali di quelli naturali, ma che potessero anche svolgere nuovi compiti, come il trasporto di farmaci e il rilevamento delle tossine. Per riuscirci, i ricercatori hanno per prima cosa prelevato alcuni campioni di globuli rossi da donatori e rivestito poi le cellule sanguigne con un sottile strato di silice, che è stato a sua volta ricoperto di polimeri carichi positivamente e negativamente. Una volta rimosso lo strato di silice, riuscendo così a produrre repliche flessibili, i ricercatori hanno coperto la superficie delle versioni sintetiche con le membrane dei globuli rossi naturali.

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/Foto: Adapted from ACS Nano 2020, DOI: 10.1021/acsnano.9b08714)

Dalle sperimentazioni, i ricercatori hanno osservato che i globuli rossi sintetici erano molto simili per dimensioni, forma, carica e proteine di superficie a quelli naturali. Ma anche per flessibilità: in un esperimento, per esempio, è stato osservato come riuscissero a comprimersi in capillari artificiali e a tornare poi alla loro forma originaria. In un altro esperimento, inoltre, i ricercatori hanno iniettato i globuli rossi sintetici nei vasi sanguigni di un gruppo di topi, osservando che le cellule sanguigne sono durate per più di 48 ore, senza causare effetti collaterali. Oltre a dimostrare che i globuli rossi sintetici riescono a imitare le capacità di quelli naturali, i ricercatori hanno inoltre caricato le cellule artificiali con un farmaco antitumorale, un biosensore di tossina o nanoparticelle magnetiche per dimostrare le loro nuove abilità. Ovviamente c’è ancora molto lavoro da fare prima di poter vedere effettivamente terapie che utilizzano i globuli rossi artificiali. “Studi futuri”, concludono i ricercatori, “esploreranno il potenziale dei globuli rossi sintetici nelle applicazioni mediche, come la terapia del cancro e il rilevamento delle tossine”.

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