Salute

Il pancreas umano in un minuscolo dispositivo. Gli organoidi cresciuti nel dispositivo microfluidico possono aiutare i pazienti affetti da diabete.

Gli scienziati hanno creato il pancreas umano su un chip che ha permesso loro di identificare la possibile causa di una frequente e mortale complicazione della fibrosi cistica (CF) chiamata diabete correlato alla fibrosi cistica o CFRD (CF-Related Diabetes). Secondo i ricercatori del Cincinnati Children's Hospital Medical Center, la cui ricerca è stata pubblicata su Nature Communications, (1) il chip si potrebbe utilizzare anche come dispositivo bicamerale. Ciò presenterebbe organoidi pancreatici umani bioingegnerizzati per studiare le cause di condizioni non correlate alla CF (fibrosi cistica) come il diabete di tipo 1 e 2.

Tuttavia, per prima cosa, gli scienziati vogliono verificare se il loro dispositivo può aiutare le persone con CF (fibrosi cistica) - una malattia polmonare genetica causata da una mutazione del gene CFTR (CF-Related Diabetes). La mutazione porta ad uno squilibrio di acqua e sale sulle superfici cellulari che ostruisce i polmoni con muco denso.

Man mano che le persone con FC invecchiano, diventano sempre più a rischio di CFRD, secondo il dottor Anjaparavanda P. Naren, (2) ricercatore principale dello studio e direttore del Centro di ricerca sulla fibrosi cistica (divisione di medicina polmonare). A peggiorare le cose è che fino ad ora non c'è stato un modo efficace per studiare CFRD in laboratorio per cercare trattamenti migliori.

il dottor Anjaparavanda P. Naren spiega: “i modelli murini di CF (fibrosi cistica) non ricreano fedelmente il diabete correlato alla CF in laboratorio e non è stato possibile studiare la malattia in maniera esaustiva come abbiamo fatto in questo studio. La nostra tecnologia ricorda da vicino il pancreas umano e potenzialmente potrebbe aiutarci a trovare misure terapeutiche per gestire lo squilibrio del glucosio nelle persone con CF, che è collegato all'aumento della malattia e al decesso.”

A livello scientifico, ibernazione significa variazione della condizione biologica in cui le funzioni vitali sono ridotte al minimo.

Proposto al cinema da Woody Allen ne 'Il dormiglione' (1973), da Steve Maner in 'Amore per sempre' (1992) e da Cameron Crowe in 'Vanilla Sky' (2001), l'ibernazione è affrontata anche in diverse opere letterarie: è al centro del libro di James Halperin 'The first immortal' del 1998 e, più recentemente, del romanzo di Don DeLillo 'Zero K' (2016). Non è difficile capire perché il tema affascini: da sempre gli esseri umani coltivano il sogno di contrastare l'invecchiamento e conquistare l'immortalità.

Proprio come Ross Lockhart, il protagonista del libro di DeLillo, che decide di congelare la moglie colpita da un cancro incurabile, per risvegliarla in un futuro in cui la medicina sarà avanzata a tal punto da riuscire a curare tutte le patologie, anche il tumore. Già molte persone si sono fatte crioconservare dopo il decesso (attualmente l'ibernazione è permessa solo post-mortem) e a fornire il servizio sono società come le statunitensi Alcon e Cryonics e la russa KrioRuss.

Ma in cosa consiste l'ibernazione? “È una condizione biologica in cui le funzioni vitali sono ridotte al minimo, il battito cardiaco e la respirazione rallentano, il metabolismo si riduce e la temperatura corporea si abbassa”, spiega Roberto Volpe del Servizio prevenzione e protezione (Spp) del Cnr. “Può essere avvicinata al letargo degli animali nel quale, comunque, non si raggiungono mai temperature inferiori a pochi gradi sopra lo zero. A esso ricorrono diversi tipi di invertebrati, ma anche anfibi, rettili, mammiferi come l'orso bruno, il tasso, la marmotta, soprattutto in inverno, nelle regioni fredde o temperate”.

A livello scientifico, l'ibernazione è un'opportunità oggetto di studio: in particolare, la medicina spaziale cerca di applicarla sugli astronauti impegnati nelle lunghe missioni, come sta facendo l'azienda SpaceWorks di Atlanta finanziata dalla Nasa.

I sensori che abbracciano la pelle tengono traccia degli indicatori di salute e utilizzano un nuovo tipo di RFID per trasmettere i segnali ai ricevitori agganciati agli indumenti.

Ingegneri di Stanford hanno sviluppato un modo per rilevare segnali fisiologici provenienti dalla pelle con sensori che si attaccano come cerotti e trasmettono letture wireless a un ricevitore attaccato agli indumenti. Per dimostrare questa tecnologia indossabile, i ricercatori hanno attaccato i sensori al polso e all'addome per monitorare il polso e la respirazione della persona, rilevando come la sua pelle si rilassava e si contraeva con ogni battito cardiaco o respiro. Allo stesso modo, gli adesivi sui gomiti e sulle ginocchia della persona tracciavano i movimenti del braccio e delle gambe misurando la contrazione o il rilassamento della pelle ogni volta che il muscolo corrispondente si fletteva.

La dottoressa Zhenan Bao, (1) la professoressa di ingegneria chimica il cui laboratorio ha descritto il sistema in un articolo di Nature Electronics, (2) pensa che questa tecnologia indossabile, battezzata con il nome di BodyNet, sarà prima utilizzata in contesti medici come il monitoraggio di pazienti con disturbi del sonno o condizioni cardiache. Il suo laboratorio sta già cercando di sviluppare nuovi adesivi per rilevare il sudore e altre secrezioni per tenere traccia di variabili come la temperatura corporea e lo stress. Il suo obiettivo finale è quello di creare una serie di sensori wireless che si attacchino alla pelle e lavorino in combinazione con abbigliamento intelligente per tracciare in modo più accurato una più ampia varietà di indicatori di salute rispetto agli smartphone o agli orologi che i consumatori utilizzano oggi.