Medical News

Per sperimentare farmaci per la fertilità e contraccettivi

Il ciclo mestruale è stato ricostruito ‘in provetta, riproducendo su un chip gli organi dell’apparato genitale femminile, e potrà aiutare sia a studiare malattie sia a progettare e sperimentare farmaci, compresi contraccettivi di nuova generazione e terapie per la fertilità. Il risultato, pubblicato sulla rivista Nature Communications e ottenuto nell’americana Northwestern University, dimostra per la prima volta che è possibile coltivare simultaneamente in 3D tessuti diversi e in grado di produrre ormoni, proprio come accade durante il normale ciclo mestruale, e che è possibile tenerli in vita almeno per un mese.

Il dispositivo che ha permesso di ottenere questo risultato si chiama Evatar e rientra nel progetto del ‘corpo umano su chip’ promosso negli Stati Uniti dai National Institutes of Health (Nih). Realizzarlo non è stato semplice, considerando che in una struttura tridimensionale abbastanza piccola da essere racchiusa in una mano sono stati riprodotti ovaie, tube di Falloppio, utero e cervice uterina, compresa la complessa rete di segnali ormonali rilasciata da questi tessuti, compreso il picco di estrogeni prodotto ad ogni ciclo mestruale. Solo per alcuni di essi sono state utilizzate cellule umane, per altri cellule di topo.

Il gruppo di ricerca, coordinato da Teresa Woodruff, ha riprodotto i tessuti in modo da consentire il passaggio di fluidi al loro interno, mimando il sangue che circola nell’organismo umano. Se questo sistema di cellule riesce a riprodurre il ciclo mestruale non è però in grado di sostenere una gravidanza, ma è comunque uno strumento importante per studiare malattie come fibrosi, endometriosi e tumori, così come per sperimentare farmaci, per studiare i meccanismi della fertilità e per studi tossicologici.

L’obiettivo ultimo è utilizzare le cellule staminali delle pazienti per costruire modelli personalizzati del loro apparato riproduttivo per studiare ‘su misura’ le malattie che li colpiscono e per sperimentare gli effetti di farmaci diversi: per Woodruff “è il massimo della medicina rigenerativa, un modello dell’organismo per sperimentare farmaci”.

Medical News

Fatto di una ‘schiera’ di minuscoli vermi

E’ piccolo come il chip di un telefono cellulare e aiuta a studiare l’efficacia dei farmaci per le malattie neurodegenerative: si tratta di una piattaforma nella quale per la prima volta vengono ‘schierati’ i vermi più studiati dai genetisti, i minuscoli Caenorhabditis elegans. Descritta sulla rivista Nature Communications, è stata realizzata nell’università del Texas di Austin, dal gruppo di Adela Ben-Yakar.
Attualmente è possibile studiare gli effetti dei farmaci solo sulle cellule coltivate in laboratorio, ma questo chip ‘vivente’ permette per la prima volta di osservare l’effetto dei farmaci su organismi. Il chip vivente permette di osservare contemporaneamente gli effetti di 96 molecole su 3.600 C. elegans. Quest’ultimo è un organismo particolarmente adatto allo studio delle malattie neurodegenerative perchè ha un sistema nervoso completo, che comprende diversi gruppi di neuroni. E’ inoltre uno dei primi organismi multicellulari dei quali è stata ottenuta la mappa completa del genoma.
Per dimostrare l’efficienza del chip, per cui è stato richiesto il brevetto, i ricercatori hanno analizzato circa mille farmaci approvati dall’ente per il controllo dei farmaci degli Stati Uniti, la Fda (Food and Drug Administration) per la cura di diverse malattie neurodegenerative. Per ora è stato realizzato un prototipo, ma si sta sviluppando un dispositivo commerciale più economico e facile da produrre.

Medical News

Si apre la strada ai computer che imitano il cervello

Non e’ piu’ solo un sogno la realizzazione di un computer che imita il cervello umano. Gli ingegneri guidati da Joshua Yang e Qiangfei Xia, dell’Universita’ del Massachusetts Amherst, sono riusciti a replicare per la prima volta le connessioni tra i neuroni (sinapsi) in un nanocircuito. Il lavoro, pubblicato sulla rivista Nature Materials, apre la strada a computer molto piu’ potenti, in grado di elaborare piu’ dati e di fare operazioni complesse.

Oltre i circuiti integrati
Per farlo, i ricercatori hanno usato un memristore, cioe’ un interruttore che cambia la resistenza in base alle correnti elettriche applicate. Si tratta di dispositivi che possono immagazzinare ed elaborare informazioni, o svolgere operazioni che vanno oltre quelle dei convenzionali circuiti integrati. ”In sostanza – precisa Michele Muccini, direttore dell’Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) – hanno riprodotto il meccanismo di base delle sinapsi in un sistema non organico, con degli atomi d’argento, copiando l’architettura del cervello”. 

Verso i computer neuromorfici

Cio’ significa, ha aggiunto, che si puo’ ”usare il movimento degli atomi per far eseguire loro delle funzioni controllate”. Si apre cosi’ la strada ad una ”nuova idea di computer, detti neuromorfici, basata sul funzionamento del cervello – conclude – e in grado di elaborare e fare calcoli molto piu’ potenti di quelli attuali, di adattarsi meglio alle situazioni inaspettate ed eseguire operazioni piu’ complesse”.

News del giorno

Wsj, in futuro possibili applicazioni mediche

Dalle 30mila alle 50mila persone al mondo sono ‘taggate’ da un piccolo dispositivo elettronico sottopelle che permette ad esempio di effettuare il riconoscimento entrando in un luogo o anche di aprire la porta di casa. La stima è del Wall Street Journal, secondo cui sono alle porte anche applicazioni mediche per questi piccoli chip.

Gli impianti, della lunghezza di pochi millimetri, sono iniettati nei tessuti grassi in pochi minuti, e sono attivati e letti da radiofrequenze come quelle utilizzate dagli smartphone o dai lettori di carte magnetiche ad esempio all’entrata di edifici. Il quotidiano riporta il caso di un uomo di 32 anni olandese che ha diversi ‘tag’ in giro per il corpo, che usa per aprire la porta di casa, entrare nel parcheggio aziendale o essere riconosciuto all’ingresso dell’edificio dove lavora. Un giorno secondo i fautori potrebbero esserci anche applicazioni mediche, ad esempio immagazzinando nei dispositivi informazioni necessarie in caso di interventi d’urgenza, come terapie seguite o condizioni mediche particolari. La pratica, sottolineano però i detrattori, può avere implicazioni etiche negative. “L’uso di un tag è eticamente accettabile ad esempio per una persona che non può tenere una chiave a causa di un’artrite grave o che ha perso la mano – afferma ad esempio Arianne Shahvisi della Brighton and sussex Medical School -, ma se si usano per persone con demenza per trasportare le informazioni che le identificano e per essere sicuri che non perdano le chiavi potrebbe essere un problema, perchè il paziente potrebbe non essere in grado di dare il proprio consenso informato”.