E se i medici avessero un telecomando che potrebbero usare per guidare le cellule di un paziente verso una ferita per accelerare il processo di guarigione? Sebbene un tale dispositivo sia ancora lontano dalla realtà, ricercatori che riferiscono sulla rivista ACS Nano lettere hanno compiuto un primo passo importante:hanno utilizzato la luce nel vicino infrarosso e un nanodispositivo di DNA iniettato per guidare le cellule staminali verso una lesione, che ha aiutato la ricrescita del tessuto muscolare nei topi.

Vie di segnalazione complesse coordinano le attività cellulari come il movimento, proliferazione e persino morte. Per esempio, quando le molecole di segnalazione si legano a proteine ​​chiamate recettori tirosin chinasi sulla superficie di una cellula, attivano i recettori per formare coppie e si fosforilano a vicenda. Questo processo può attivare altre proteine ​​che alla fine portano a una cellula che si muove o cresce. Hong Hui Wang, Zhou Nie e colleghi si sono chiesti se potevano introdurre un nanodispositivo nelle cellule che avrebbero ricablato questo sistema, provocando l'attivazione dei recettori dalla luce del vicino infrarosso invece di segnalare le molecole. I ricercatori hanno scelto il vicino infrarosso perché può attraversare i tessuti viventi, a differenza della luce ultravioletta o visibile. Il team ha preso di mira un recettore tirosina chinasi chiamato MET, che è essenziale per la guarigione delle ferite.

I ricercatori hanno progettato una molecola di DNA che può legarsi a due recettori MET contemporaneamente, collegandoli tra loro e attivandoli. Per rendere il sistema reattivo alla luce, il team ha attaccato più copie della sequenza del DNA a nanotubi d'oro. Quando illuminato con luce nel vicino infrarosso, i nanorod si sono riscaldati e hanno rilasciato il DNA in modo che potesse attivare i recettori. I ricercatori hanno iniettato i nanotubi d'oro legati al DNA nei topi nel sito di una lesione e hanno puntato una luce nel vicino infrarosso sui topi per alcuni minuti. Dopo tre giorni, più cellule staminali muscolari erano migrate nella ferita nei topi trattati rispetto ai topi di controllo. I topi trattati hanno anche mostrato maggiori segni di rigenerazione muscolare rispetto ai topi non trattati.