Scienza

Contro il diabete, cellule comandate dal telefono

I ricercatori hanno utilizzato cellule ingegnerizzate e attivate a distanze da un'applicazione sullo smartphone per tenere sotto controllo la glicemia in topi diabetici.

Lo smartphone manda il segnale, le cellule impiantate nel corpo si attivano e rilasciano insulina: il sistema, testato finora solo sui topi, è riuscito a tenere sotto controllo il diabete per due settimane. Una dimostrazione di principio di come potrebbe funzionare un dispositivo medico del futuro che combina elettronica e ingegneria dei tessuti.

Luce per mettere in moto le cellule. L’idea di far produrre l’insulina necessaria ai pazienti diabetici attraverso cellule o tessuti sani impiantati nel corpo non è nuovo, il problema è come realizzarlo nella pratica, in modo che il sistema sia preciso e affidabile.

Nel dispositivo realizzato da ricercatori della East China Normal University di Shanghai, a fare da ponte tra il dispositivo elettronico e il sistema biologico è una tecnica che si chiama optogenetica, che consente di usare proteine sensibili alla luce per regolare funzioni biologiche dell'organismo.

Come descritto nello studio pubblicato su Science Translational Medicine, i ricercatori hanno creato cellule in grado di produrre insulina nel momento in cui vengono illuminate da luce infrarossa e le hanno poste su una capsula di gel biocompatibile, contenente anche alcuni led a luce rossa. Il dispositivo, delle dimensioni di una moneta, è stato poi impiantato sottopelle sul dorso di alcuni topi. A comandare a distanza l'accensione dei led è stata un’applicazione installata su uno smartphone: quando le luci si accendono, in risposta le cellule iniziano la produzione di insulina.

Glicemia sotto controllo. La versione più avanzata del sistema contiene anche un sensore in grado di misurare il glucosio nel sangue degli animali e di trasmettere via Bluetooth l’informazione alla app che, a sua volta, in caso di necessità, dà il via alla produzione di insulina. Per circa quindici giorni, la glicemia degli animali è stata tenuta sotto controllo in questo modo.

Possibilità aperte. Il dispositivo non è ancora pronto per la sperimentazione sull’uomo. Dovranno prima essere superati diversi test di sicurezza e il sistema dovrà essere migliorato, per esempio calibrando con precisione l’intensità della luce necessaria a stimolare la produzione di insulina. Per l'uso sulle persone, invece che un impianto sottopelle del dispositivo con i led, i ricercatori pensano a un braccialetto che li contenga, mentre le cellule andrebbero comunque iniettate.

Già oggi per i pazienti diabetici sono disponibili le prime pompe interamente automatiche per la somministrazione di insulina, e non è detto che questo sistema, anche una volta perfezionato, sia più efficiente. Ma l’idea di utilizzare cellule ingegnerizzate per rilasciare farmaci e sostanze curative, attivate dalla luce e comandate a distanza, potrebbe trovare applicazione per gestire anche altre patologie.

28 aprile 2017 Chiara Palmerini
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