Patologie del cervello. Nanotecnologie per stimolare l’attività neuronale

Sempre più spesso vengono presentate ricerche che coniugano la medicina con la fisica quantistica. Il binomio può sembrare bizzarro, ma molti scienziati sono convinti che proprio in esso consisterà il futuro della scienza medica. Tra questi anche alcuni ricercatori dell’Università di Washington, che hanno sviluppato un metodo per controllare l’attività neurale, forse utilizzabile per la creazione di nuove tecniche per la cura di patologie come Alzheimer, epilessia o depressione, nonché per riattivare le cellule retinali danneggiate e dunque trattare la cecità. Lo studio che ne parla è stato pubblicato sulla rivista Biomedical Optics Express.
 
“Molti problemi cerebrali sono causati da un’attività neurale non equilibrata”, ha spiegato Lih Lin, ricercatrice dell’ateneo statunitense. “La manipolazione di specifici neuroni potrebbe permettere di ripristinate la normale attività cerebrale”. Per questo motivo sono stati sviluppati diversi metodi per stimolare artificialmente il cervello, ma tutti hanno degli effetti collaterali o delle controindicazioni che non sono mai state superate: la stimolazione profonda del cervello viene usata per limitare i tremori del Parkinson, ma questa tecnica è altamente invasiva; la stimolazione magnetica transcranica può agire senza bisogno di interventi, ma le onde magnetiche colpiscono tutte le cellule e non solo quelle malate, quindi centrare il bersaglio può essere complicato; infine esistono tecniche che sfruttano la luce per stimolare il sistema nervoso, ma non p ancora provato che siano sicure per l’uso sull’uomo.
 
Ecco perché la soluzione trovata dai ricercatori statunitensi potrebbe essere quella definitiva.Gli scienziati hanno sviluppato una tecnica che si basa sui cosiddetti quantum dots, ovvero nanoparticelle di materiali semiconduttori capaci di interagire con i processi biologici.
Per testarne l’uso, i ricercatori hanno provato a posizionare alcune cellule nervose su una sottile pellicola ricoperta di quantum dots, in modo che ognuna di queste fosse affiancata da uno dei microcristalli. In seguito hanno posizionato una sorgente di luce accanto alla coltura. Così hanno osservato che la radiazione luminosa eccitava elettricamente il sistema nanoparticelle/cellule, attivando queste ultime in maniera simile a quello che accade quando i neuroni comunicano all’interno del cervello.
 
Ma una cosa è far funzionare questa tecnica in laboratorio, un’altra è riuscire a trasportare i quantum dots nei punti del sistema nervoso che bisogna riattivare. Ma secondo i ricercatori questo non è un problema. “Un vantaggio significativo è il fatto che la superficie di queste particelle può essere cambiata a piacimento, poiché possono essere connesse con numerose altre molecole”, ha spiegato Lin. “La somministrazione potrebbe dunque avvenire addirittura per via intravenosa, se vengono scelti i giusti veicoli, capaci di portare i quantum dots a destinazione”.
Il problema, semmai, potrebbe essere quello di fare in modo che la sorgente luminosa possa colpire queste particelle anche quando sono dentro l’organismo. Una questione alla quale i ricercatori non sono ancora riusciti a trovare soluzione. In compenso, però, la tecnica potrebbe già essere usata per riattivare le cellule danneggiate della retina, che assorbe naturalmente la luce e dunque sulla quali i quantum dots possono essere attivati con una semplice sorgente luminosa. “In questo campo, per ora, c’è il potenziale di cura maggiore”, hanno annunciato i ricercatori. “Ma viste le sue potenzialità stiamo cercando un modo di attivare la tecnica anche sulle cellule all’interno del cervello”.
 
Laura Berardi