Gli scienziati hanno sviluppato minuscoli "nanoaghi" che hanno spinto con successo parti del corpo a generare nuovi vasi sanguigni, in uno studio sui topi.

I ricercatori, dell'Imperial College di Londra e dello Houston Methodist Research Institute negli Stati Uniti, sperano che la loro tecnica a nanoaghi possa in definitiva aiutare gli organi e i nervi danneggiati a ripararsi e aiutare gli organi trapiantati a prosperare.

I nanoaghi funzionano fornendo acidi nucleici in un'area specifica. Gli acidi nucleici sono gli elementi costitutivi di tutti gli organismi viventi e codificano, trasmettere ed esprimere informazioni genetiche. Gli scienziati stanno attualmente studiando modi per utilizzare gli acidi nucleici per riprogrammare le cellule affinché svolgano diverse funzioni.

I nanoaghi sono minuscole strutture porose che agiscono come una spugna per caricare significativamente più acidi nucleici rispetto alle strutture solide. Questo li rende più efficaci nel fornire il loro carico utile. Possono penetrare nella cellula, scavalcando la sua membrana esterna, per fornire acidi nucleici senza danneggiare o uccidere la cellula. I nanoaghi sono realizzati in silicio biodegradabile, il che significa che possono essere lasciati nel corpo senza lasciare residui tossici. Il silicio si degrada in circa due giorni, lasciando solo una quantità trascurabile di una sostanza innocua chiamata acido ortosilicico.

In una prova descritta in Materiali della natura , il team ha dimostrato di poter fornire gli acidi nucleici DNA e siRNA nelle cellule umane in laboratorio, usando i nanoaghi. Hanno anche dimostrato di poter fornire acidi nucleici nei muscoli della schiena nei topi. Dopo sette giorni c'è stato un aumento di sei volte nella formazione di nuovi vasi sanguigni nei muscoli della schiena del topo, e i vasi sanguigni hanno continuato a formarsi per un periodo di 14 giorni. La tecnica non ha causato infiammazione o altri effetti collaterali dannosi.

La speranza è che un giorno gli scienziati possano aiutare a promuovere la generazione di nuovi vasi sanguigni nelle persone, utilizzando nanoaghi, fornire agli organi trapiantati o futuri impianti di organi artificiali le connessioni necessarie con il resto del corpo, in modo che possano funzionare correttamente con una minima possibilità di essere respinti.

"Si tratta di un salto di qualità rispetto alle tecnologie esistenti per la consegna di materiale genetico a cellule e tessuti, " disse Ennio Tasciotti, Co-presidente, Dipartimento di Nanomedicina presso lo Houston Methodist Research Institute e co-autore corrispondente dell'articolo. "Ottenendo l'accesso diretto al citoplasma della cellula abbiamo ottenuto una riprogrammazione genetica con un'incredibile efficienza. Questo ci consentirà di personalizzare i trattamenti per ogni paziente, dandoci infinite possibilità di percezione, diagnosi e terapia. E tutto questo grazie a minuscole strutture che arrivano fino a 1, 000 volte più piccolo di un capello umano."

Professoressa Molly Stevens, autore co-corrispondente dei Dipartimenti di Materiali e di Bioingegneria dell'Imperial College di Londra, ha dichiarato:"Siamo ancora agli inizi della nostra ricerca, ma siamo lieti che i nanoaghi abbiano avuto successo in questo studio sui topi. Ci sono un certo numero di ostacoli da superare e non abbiamo ancora sperimentato i nanoaghi negli esseri umani, ma pensiamo che abbiano un enorme potenziale per aiutare il corpo a ripararsi da solo".

I ricercatori ora mirano a sviluppare un materiale come una benda flessibile che possa incorporare i nanoaghi. L'idea è che questo sarebbe applicato a diverse parti del corpo, internamente o esternamente, fornire gli acidi nucleici necessari per riparare e ripristinare la programmazione cellulare.

Dottor Ciro Chiappini, primo autore dello studio del Dipartimento dei Materiali, ha aggiunto:"Se possiamo sfruttare il potere degli acidi nucleici e spingerli a svolgere compiti specifici, ci darà un modo per rigenerare la funzione perduta. Forse in futuro potrebbe essere possibile per i medici applicare bende flessibili sulla pelle gravemente ustionata per riprogrammare le cellule e guarire quella lesione con tessuto funzionale invece di formare una cicatrice. In alternativa, potremmo vedere i chirurghi applicare prima le bende con nanoaghi all'interno della regione interessata per promuovere la sana integrazione di questi nuovi organi e impianti nel corpo. Siamo molto lontani, ma le nostre prove iniziali sembrano molto promettenti".