Invertire la paralisi: Le “molecole danzanti” possono riparare le lesioni del midollo spinale
Grazie a un nuovo trattamento sviluppato con l’aiuto della Sorgente Avanzata di Fotoni, i topi paralizzati possono ora “camminare” di nuovo.
Lesioni del midollo spinale: la scienza alla base del trattamento
Un nuovo trattamento iniettabile per le lesioni del midollo spinale si avvale di molecole appositamente create che spingono le cellule spinali a rispondere alla guarigione. Gli scienziati hanno utilizzato la caratterizzazione a raggi X presso l’Advanced Photon Source (APS). Ciò ha permesso ai ricercatori di accertare la struttura di queste molecole mentre si combinavano per creare piccole fibre in una soluzione liquida.
Il movimento di queste fibre può essere controllato dagli scienziati, rendendo possibile un’interazione più efficace con le cellule spinali. Ogni anno, centinaia di migliaia di persone subiscono lesioni alla colonna vertebrale che spesso provocano la paralisi. Per molti anni i ricercatori hanno cercato una cura per queste lesioni. Con un solo dosaggio, questo nuovo trattamento iniettabile ha invertito la paralisi nei topi dopo quattro settimane.
Se funziona allo stesso modo nelle persone, gli individui con gravi lesioni spinali potrebbero avere la possibilità di camminare di nuovo. Le tecniche e gli approcci alla caratterizzazione con i raggi X potrebbero anche aiutare a sviluppare altri approcci terapeutici che richiedono approfondimenti sulla struttura molecolare.
L’impatto del trattamento – Sintesi
Una parte fondamentale di questa ricerca su un nuovo trattamento per le lesioni spinali è stata condotta presso l’APS, una struttura del Dipartimento dell’Energia (DOE) Office of Science presso l’Argonne National Laboratory. Qui, gli scienziati della Northwestern University e degli Air Force Research Laboratories hanno utilizzato fasci di raggi X ultra luminosi per studiare la struttura delle molecole ingegnerizzate e il loro comportamento in soluzione.
Iniettate sotto forma di liquido, le molecole si sono unite per formare minuscole strutture di fibre (chiamate nanofibre) che hanno circondato il midollo spinale.
Negli studi dell’APS, i ricercatori hanno scoperto che il movimento delle molecole all’interno delle nanofibre poteva essere controllato modificando la loro struttura chimica. Si è scoperto che le molecole che si muovevano di più – che “ballavano” di più – avevano maggiori probabilità di trasmettere segnali alle cellule spinali attraverso proteine chiamate recettori, con il risultato di un trattamento più efficace.
Conoscere la struttura della matrice molecolare ha permesso ai ricercatori di regolare il movimento delle molecole. Facendo “danzare” le particelle, queste avevano maggiori probabilità di trovare e agganciare i recettori cellulari, innescando la riparazione dei neuroni danneggiati da parte delle cellule.
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