I passi della ricerca

ROMA – focus/ aise - Un team di ricercatori dell’Istituto di nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nanotec) di Lecce, in collaborazione con i colleghi dell’Irccs Ospedale San Raffaele di Milano e dell’Università di Maastricht, ha condotto una ricerca che ha portato allo sviluppo di una piattaforma microfluidica, fondamentale per studiare la comunicazione cellula-cellula e l’interazione cellula-microambiente extracellulare in maniera altamente precisa e con possibili applicazioni in campo neurologico. In particolare, i ricercatori hanno dimostrato come poter selettivamente crescere e differenziare neuroni e cellule di Schwann all’interno di comparti cellulari miniaturizzati, permettendo una separazione fisica tra tali comparti e al contempo non alterando la comunicazione cellulare paracrina. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Scientific Reports del gruppo Nature e rappresentano il primo passo verso l’individuazione dei meccanismi alla base delle malattie neurodegenerative.
“Comprendere la comunicazione tra diverse popolazioni cellulari e la loro interazione con il microambiente extracellulare nel sistema nervoso centrale e periferico è un passo fondamentale nella ricerca neuroscientifica”, afferma Alessandro Polini, ricercatore del Cnr-Nanotec e autore dello studio. “Lo sviluppo di approcci e strumenti “in vitro” in grado di analizzare e/o sondare selettivamente cellule e porzioni cellulari specifiche (ad esempio, assoni e corpi cellulari nei neuroni) guidando la loro differenziazione in fenotipi cellulari specifici, è diventato quindi cruciale”. Lo studio realizzato punta in questa direzione. “Partendo da cellule staminali indotte, cioè un particolare tipo cellulare con enormi potenzialità ottenute da paziente affetto da una determinata patologia, si ricrea “in vitro” il microambiente e le interazioni che intercorrono tra specifiche tipologie cellulari che hanno un ruolo centrale nella patologia presa in esame”, spiega Polini. “Le cellule staminali potranno essere direttamente utilizzate nei dispositivi dove verranno differenziate per dare vita alle tipologie cellulari di interesse fornendo un modello altamente rappresentativo, tanto del singolo paziente quanto della sua patologia.”
“Un risultato importante nel campo delle neuroscienze, perché la piattaforma microfluidica così costruita consentirà di compiere progressi significativi per la comprensione della patologia nelle malattie neuromuscolari come le neuropatie periferiche e la sclerosi laterale amiotrofica. Potenzialmente potrà rappresentare un efficace sistema di screening farmacologico”, conferma Angelo Quattrini, neurologo dell’Irccs Ospedale San Raffaele di Milano.
“Lo sviluppo di “organ-on-chip” è uno dei nostri obiettivi primari. Grazie a tali modelli è possibile ricostruire in vitro piccoli comparti di organo al fine di studiare i meccanismi fisiologici che sottendono le diverse patologie”, conclude Giuseppe Gigli, direttore del Cnr-Nanotec e coordinatore del Tecnopolo per la Medicina di Precisone. “In un prossimo futuro riteniamo ragionevole ipotizzare che “organ-on-chip” ottenuti utilizzando cellule del paziente possano fungere da modelli realistici per il test di farmaci prima dell’infusione nel paziente. Un passo importante verso una medicina sempre più personalizzata”.
Al largo dell’Isola di Panarea, l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) ha recentemente posizionato una meda a palo, ovvero una struttura emergente dal mare che contiene strumenti in grado di comunicare i dati analitici prelevati dall’ambiente marino e sottomarino ad una stazione di terra. Queste sono le attività previste dal progetto IDMAR, il Laboratorio multidisciplinare distribuito per la ricerca scientifica e tecnologica sul mare, coordinato dai Laboratori Nazionali del Sud dell’INFN con la Sezione di Palermo dell’INGV e con l’Istituto per lo studio degli impatti antropici e sostenibilità in ambiente marino del CNR (IAS-CNR).
“Il progetto IDMAR, finanziato dalla Regione Siciliana, ha come obiettivo quello di realizzare infrastrutture di ricerca marine nell’ambito tematico ‘Economia del Mare’ della Strategia Regionale”, spiega Francesco Italiano, Direttore della Sezione di Palermo dell’INGV e coordinatore del progetto per l’Istituto. “IDMAR è, oggi, il più grande Laboratorio distribuito d’Europa per la ricerca scientifica e tecnologica marina e si inserisce in un territorio, quello siciliano, particolarmente vulnerabile ai rischi di origine naturale e antropica. I rischi geologici, quelli legati ai cambiamenti climatici o connessi all’attività antropica e ai rifiuti impattano inevitabilmente anche sull’ambiente marino, provocando gravi conseguenze per l’economia, il benessere dei cittadini e la salute umana”.
La meda è stata installata all’interno del sistema idrotermale sottomarino al largo dell’Isola di Panarea, area che negli ultimi anni è stata interessata da vistosi fenomeni di risalita in superficie di ‘bolle’ di gas che emergono dai fondali, agitando la superficie del mare. La meda è stata ancorata a una profondità di 23 metri e cablata a un osservatorio fisso sul fondo del mare per l’acquisizione in continuo di lunghe serie di dati chimici e fisici dell’ambiente marino e dei fluidi idrotermali.
“I dati acquisiti dalla nostra strumentazione vengono raccolti tramite le infrastrutture informatiche della Sala di Monitoraggio multidisciplinare della Sezione di Palermo dell’INGV e condivisi per permettere alla comunità scientifica nazionale e internazionale di accedere a una vasta gamma di informazioni sull’ambiente sottomarino. L’acquisizione di questi dati fornisce indicazioni importanti sullo stato dell’ecosistema marino locale, contribuendo allo studio delle misure necessarie per il raggiungimento degli obiettivi di buono stato ambientale delle acque fissati nel 2008 dall’Unione Europea con la Direttiva sulla strategia per l’ambiente marino”, conclude Italiano. (focus\ aise)