Quando la forma conta

Che titolo bizzarro per un articolo di chimica ma non ne trovavo uno migliore per descrivere il concetto che sta alla base dello studio degli scienziati delle Università giapponesi che voglio accingermi a presentarvi in questo articolo; una ricerca dove fidatevi la forma è tutto.

In questo articolo parleremo difatti di nanosistemi, ovvero oggetti di dimensioni comprese tra 1 e 100 nm (nm sta per nanometro e 1 nm corrisponde ad un miliardesimo di metro) diventati molto famosi e studiati negli ultimi 10-20 anni ma difatti presenti da sempre in natura e utilizzati, anche se inconsapevolmente, sin dai tempi antichi (vedi coppa di Liturgo o acciaio damasco).

In questo articolo il tipo di nanosistema di cui parleremo sono le vescicole extracellulari, sistemi prodotti e rilasciati dalle cellule in ambiente appunto extracellulare con lo scopo di veicolare il proprio contenuto (DNA, RNA, proteine ecc..) ad altre cellule bersaglio. Per la loro caratteristiche funzione di “corrieri” biologici, se così possiamo dire, e per il fatto di essere presenti in fluidi corporei come urina e sangue, questi nanosistemi sono diventati oggetto di studio soprattutto in campo diagnostico per la rivelazione di tumori; in quanto l’analisi del materiale in essi contenuto potrebbe dare aiutare a capire se questo proviene da cellule cancerose o meno.

Ma in questo caso il tipo di analisi è più particolare e si concentra sullo studio della forma di queste vescicole all’interno di fluidi corporei. Premettiamo che questo tipo di analisi non è affatto banale perché la determinazione precisa della forma di nanoparticelle in soluzione non è affatto semplice e per questo si deve riconoscere agli studiosi dell’Università del Kyushu, di Nagoya, di Osaka e dell’Università medica di Tokyo, autori di questo studio, un merito aggiuntivo per l’aver sviluppato ad hoc un metodo per effettuarla.

Tramite l’utilizzo di questa metodologia (i cui dettagli tecnici, anche se pochi, non saranno analizzati) i ricercatori giapponesi sono riusciti a trovare una correlazione tra forma e provenienza delle vescicole extracellulari. Difatti confrontando campioni provenienti da colture di cellule cancerose di organi quali fegato, seno e colon sono riusciti ad individuare differenze nella distribuzione della forme. Per esempio le vescicole provenienti da cellule epatiche cancerose sono un mix di particelle sferiche e ovali, mentre quelle cancerose provenienti dal seno sono esclusivamente sferiche.

Gli scienziati successivamente hanno voluto testare le potenzialità a livello applicativo di questa ricerca e confrontando la forma delle vescicole extracellulari in campioni di sangue di pazienti sani e di persone malate di tumore al seno hanno rivelato una differenza nella distribuzione delle forme nei due gruppi sottolineando così che questo tipo di analisi potrebbe effettivamente distinguere un paziente malato da uno sano.

Ovviamente come i ricercatori fanno notare solo la misura e la determinazione della forma di vescicole extracellulari provenienti da una più vasta gamma di tessuti potrà fornire loro informazioni riguardanti l’applicabilità in ambito diagnostico di questo tipo di tecnica.

Come sempre lascio in calce all’articolo tutti i riferimenti riguardante le fonti utilizzate e il link all’articolo originale:

  1. https://phys.org/news/2021-07-nanoparticles-body-fluids-reveal-cancer.html
  2. Sou Ryuzaki et al, Rapid Discrimination of Extracellular Vesicles by Shape Distribution Analysis, Analytical Chemistry (2021). DOI: 10.1021/acs.analchem.1c00258

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