Laura Regan (Born in Canada - Now San Francisco, CA) - Gecko

La natura ‘ispira’, anche per la salute

di Francesca Morelli

Basta osservare la natura, animale e vegetale, per comprendere che è un universo ‘intelligente’. Non fosse altro per il fatto che, durante l’evoluzione della specie, ha dovuto mettere in atto meccanismi di difesa o escogitare soluzioni per sopravvivere alle avversità del mondo faunistico o floristico. Pena l’estinzione della specie o della razza.

Vi siete mai chiesti come fa un geco, nelle calde sere d’estate, a restare appeso ore e ore, immobile su di un muro, aspettando l’arrivo del giorno? Sfrutta delle minuscole setole collocate all’estremità delle zampe che lo appiccicano alla superficie di suo gradimento, senza farlo scivolare, anche quando questa è molto liscia. 

Avreste mai creduto che questo principio potesse essere sfruttato anche dalla bio-ingegneria, una recentissima branca chiamata ‘bioispirazione’ perché trae spunto dalle opportunità offerte dalla natura, ed essere applicato alla creazione di strumenti di tecnologia sanitaria e cura? Per quanto incredibile è possibile, almeno riferendosi al lavoro del biotecnologo americano Jeff Karp, del Brigham and Women’s Hospital di Boston, che ha realizzato un innovativo tessuto biodegradabile, con una funzionalità molto simile a quella attuata dal geco, utile a suturare ferite di organi interni senza ledere i tessuti circostanti.

Proseguendo in questa direzione, Karp si è messo a osservare anche i vermi, in particolare il Phragmatopoma californica che vive nelle acque del Pacifico, il quale ha la caratteristica di autoprodurre una sostanza incollante che gli serve a mettere insieme pezzi di conchiglie e granelli di sabbia per costruirsi un riparo naturale.

E così sullo stesso principio, l’ingegnere ha creato un materiale adesivo che può essere utilizzato in cardiochirurgia, mentre è già pronto per il lancio sul mercato uno strumento seghettato, ancora una volta di sutura, che si ispira agli aculei dell’istrice. Il quale, rispetto agli attuali arnesi chirurgici, dovrebbe ridurre i rischi di infezione. Non ultimo c’è anche un ‘tentacolare’ test diagnostico - infatti nasce proprio dall’osservazione dei tentacoli velenosi della medusa – composto da filamenti di Dna che permetterebbe di scovare possibili metastasi dopo l’asportazione di un tumore con una attendibilità diagnostica maggiore rispetto ai sistemi in uso, grazie alla capacità di selezionare e discriminare con maggiore accuratezza le cellule cancerose.

E poi ci sono le piante, che sono state invece l’ambito di interesse di Don Ingber del Wyss Institute dell’Università di Harvard, in America. Il bioingegnere è stato ‘catturato’ dalle piante carnivore del genere Nepenthes, diffuse nell’Asia sudorientale, caratterizzate da foglie idrorepellenti e scivolose che favoriscono la discesa di un malcapitato insetto che vi si posa dritto dritto nelle fauci della pianta, dove viene divorato in un sol boccone. Così ispirandosi a questo ‘scivoloso’ principio, il bioingegnere e il suo team hanno realizzato un tessuto liscio, utile al rilascio di cellule staminali nei tessuti ossei o cardiaci senza che rimangano attaccate alla superficie da cui provengono.

Naturalmente oltre all’ispirazione è necessaria una grande attenzione, perché i tessuti o gli strumenti biologici per essere efficienti, efficaci e funzionare a dovere, senza causare rigetti ad esempio o altre complicanze, vanno adattati al contesto ambientale e alle possibili reazione del corpo. Come è avvenuto ‘strategicamente’ per una nuova molecola, un anticorpo presente negli squali wobbegong del Melbourne Aquarium, che ha dato vita a un farmaco – l’AD-114 – per la cura della fibrosi polmonare.

Una patologia grave che causa la formazione di cicatrici nel tessuto polmonare, inibendo a poco a poco la motilità dei tessuti stessi e dunque la funzionalità respiratoria. Il farmaco avrebbe già dato prova di essere in grado di impedire la formazione di tessuto connettivo cicatriziale nei polmoni, ma se venisse iniettato come si presenta in natura, sarebbe rigettato dal nostro organismo. E così il ricercatore Mick Foley de La Trobe University di Melbourne (Australia) che ha sviluppato la molecola insieme alla società di biotecnologie AdAlta, la ha strutturata in modo da farla assomigliare il più possibile a quella dello squalo con però una compatibilità umana.

La Food and Drug Administration ha ‘accreditato’ l’AD-114 fra i  "farmaci orfani", ovvero dedicati al trattamento di patologie rare, e più specificatamente per la  cura della fibrosi polmonare idiopatica che colpisce circa 30 persone  ogni 100.000 abitanti, sebbene verrà testato anche nelle forme di fibrosi che interessano rene, occhi, fegato e cuore.