Una recente ricerca, condotta dai ricercatori dell'Istituto Wyss dell'Università di Harvard e pubblicata sulla rinomata rivista Science, è riuscita a sviluppare alcune strutture cilindriche complesse che sono costituite da porzioni infinitesimali di DNA, che è stato ripiegato su se stesso con una tecnica simile a quella degli origami, (vale a dire l'arte giapponese di piegare la carta). In pratica queste strutture sarebbero capaci di colpire con grande precisione le singole cellule malate, somministrando al loro interno determinati medicinali o pacchetti di istruzioni come ad esempio, quelle che inducono al auto-distruzione le cellule tumorali. Si tratta di veri e propri nano-robot costituiti da materiale biologico, con la funzione di cargo, vale a dire che sono in grado di riconoscere le cellule infette e rilasciare il loro carico. Inoltre il corpo principale di questi nano-robot è formato da un cavo cilindrico diviso in due parti che, come nelle valvole dei molluschi, sono tenute insieme da una cerniera laterale. La struttura è completata da alcuni speciali lucchetti di DNA capaci di identificare le proteine presenti sulla membrana delle cellule, compresi i marcatori tumorali. In poche parole la loro forma ricorda quella di un barile tagliato a metà e collegato da una sorta di Zip. Dunque non appena riescono ad individare il bersaglio, questi nano-robot modificano la loro struttura aprendo la parte cilindrica e liberando il carico contenuto al loro interno. Per di più queste strutture, che sono state realizzate grazie ad un software in grado di manipolare le molecole, sono larghe 35 milionesimi di millimetro e lunghe 45 milionesimi di millimetro. Oltretutto a rendere possibile tutto ciò sono stati gli studi di Shawn Douglas e del suo collega Ido Bachelet. Inoltre questo approccio programmabile è stato modellato sul sistema immunitario del corpo umano, dove i globuli bianchi, (detti anche leucociti), pattugliano il sangue per rilevare eventuali infezioni. Infatti sempre nel sistema immunitario sono proprio i leucociti che si legano alle cellule infette e trasmettono loro segnali di autodistruzione. Tuttavia finora i suddetti dispositivi sono stati sperimentati su due differenti tipi di cellule cancerogene, ovvero quelle del linfoma e della leucemia; durante le sperimentazioni i nano-robot sono stati capaci di attivare "l'interruttore" dell'auto-distruzione delle cellule cancerose, provocanone così la morte. Al riguardo Gorge Chrch, uno degli autori principali dello studio, ha spiegato: "Siamo finalmente in grado di integrare complesse funzioni di rilevamento e di funzionalità in nanostrutture". In più l'autore ha affermato che: "Questo nano-robot raccoglie per la prima volta molte delle innovazioni prodotte negli ultimi anni da numerosi centri di ricerca sparsi in tutto il mondo ed aprirà la strada alla nascita di applicazioni realmente efficaci in campo bio-medico". In aggiunta Donald Ingber, il Founding Director dell'Istituto Wyss, ha sostenuto: "Questo lavoro contiene alcune importanti novità appena introdotte che rappresentano un significativo passo in avanti nel campo delle nanobiotecnologie per arrivare alla reale applicazione di questi supporti in ambito medico, in quanto dimostra la capacità di sfruttare i progressi recenti nel campo degli origami di DNA sperimentato dai ricercatori di tutto il mondo per far fronte ad una sfida reale, vale a dire uccidere le cellule tumorali con elevata specificità". Infatti questo nuovo nano-robot, per la prima volta basato sulla tecnica degli origami di DNA, riesce ad utilizzare frammenti di anticorpi per trasmettere messaggi programmabili alle cellule e per indurre risposte al sistema immunitario. Infine anche il sistema di riconoscimento del bersaglio è risultato essere molto efficiente, in quanto è stato in grado di riconoscere le singole proteine presenti sulla membrana che caratterizzano i diversi tipi di cellule.
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| La struttura dettagliata dei nano-robot. |
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