Quello appena passato è stato un decennio ricco di ricerche fantastiche! Noi di Scienziatimatti, dopo accurate riflessioni, abbiamo deciso che le aree di ricerca che più ci hanno entusiasmato negli anni ‘10 sono:
il microbiota e la meccanobiologia.
Inauguriamo il 2020 parlando dell’incontro tra fisica e biologia, la meccanobiologia, e cominciamo l’articolo con un QUIZ:
Quale tra queste due case ci sembra più solida e sicura?
La risposta può sembrarci scontata, ma se ci mettiamo nei panni di una cellula, forse la scelta diventa più difficile: una cellula non ha occhi per analizzare la situazione, quindi non vede tutto ciò che noi vediamo. La cellula può però andare ad esplorare i luoghi in cui sono costruite le due case ed utilizzare tutte le sue antenne (i recettori) per carpire il maggior numero possibile di informazioni.
Gli Scienziatimatti di oggi studiano da anni le antenne che permettono alle cellule di capire se un terreno è rigido e solido o se è molle e sabbioso.
Un tipo di recettore utilizzato per tale compito si chiama “contractile unit” (CU) ed è una struttura composta da tante proteine, non ancora tutte conosciute, assemblate insieme e collegate allo scheletro della cellula (il citoscheletro).
Usando le CU, le cellule analizzano il terreno su cui camminano e, se il terreno è abbastanza solido, allora si riproducono (proliferano) e fanno crescere il nostro corpo. Se invece il terreno è troppo molle, le cellule capiscono che proliferare sarebbe dannoso per il corpo perché ad un certo punto tutto sprofonderebbe. Allora attivano un programma di autodistruzione chiamato anoikis (dal greco: essere senza casa).
In questo modo, solo le cellule che hanno trovato fondamenta solide contribuiscono alla nostra crescita e tutto procede per il meglio.
Gli Scienziatimatti si sono detti: ehi, ma un tumore è un ammasso di cellule che cresce senza controllo in posti in cui non le cellule non dovrebbero proliferare. Possibile che le cellule dei tumori non sappiano distinguere tra terreni solidi e molli?
Hanno preso così cellule di vari tipi di tumori e le hanno fatte crescere in laboratorio su superfici soffici o rigide, confrontandole con cellule sane. Su terreni soffici le cellule sane morivano, mentre le cellule tumorali sopravvivevano e crescevano allegramente.
Varie cellule sono state messe su un terreno sofficissimo per vedere se crescevano o no. Le macchie scure che vediamo sono ammassi di cellule. Non c’è traccia delle cellule sane, mentre le cellule tumorali, non importa il tipo di tumore da cui sono state prese, sopravvivono tranquillamente. Le linee bianche sono lunghe 400 µm. (Da Yang et al. 2019).
I ricercatori hanno visto che a tutte le cellule tumorali analizzate mancava almeno un componente fondamentale delle CU. Reinserendo il componente mancante di ogni linea cellulare, le cellule tumorali riacquistavano la capacità di distinguere tra soffice e rigido!
Per scoprire quali proteine si celavano all’interno delle cellule, gli scienziati hanno usato una tecnica chiamata Western Blot (immagine di sinistra) che permette di separare le proteine in base al loro peso (misurato in kilo Dalton, kDa, i numeri che vediamo a sinistra). Le bande scure che vediamo sull’imagine ci dicono quanta proteina c’è dentro le cellule: più la banda è scura, più proteina c’è.
Le cellule Cos7 per esempio non hanno Myosin IIA. I ricercatori hanno reinserito Myosin IIA nelle cellule Cos7 e le hanno messe su terreni molli. Sorpresa: le cellule tumorali «corrette» morivano come le cellule sane (immagine in alto a destra)!
Le MDA-MB-231 invece non avevano la proteina Tpm e reinserire questa proteina è stato sufficiente per far morire le cellule su terreni molli (immagine in basso a destra). Le bande bianche sono lunghe 400 µm. (Da Yang et al. 2019).
E se ripristinando la capacità di distinguere tra soffice e rigido riuscissimo ad uccidere un tumore?
Gli Scienziatimatti hanno preso le cellule tumorali in cui era stato corretto il difetto e le hanno impiantate in un modello molto semplice di organismo: un uovo.
Mentre le cellule tumorali crescevano e davano vita ad un tumore enorme, le cellule tumorali modificate non riuscivano ad attecchire e dopo pochi giorni morivano!
I ricercatori hanno aperto con attenzione un uovo di gallina (terreno molle!) e ci hanno iniettato le cellule tumorali o le cellule tumorali “corrette”. Dopo alcuni giorni per lasciare il tempo alle cellule di crescere, i ricercatori hanno guardato al microscopio se le cellule che avevano iniettato erano cresciute o no. Le cellule tumorali “corrette” non erano cresciute!! (Da Yang et al. 2019).
Adesso bisognerà riprodurre queste osservazioni nell’uomo e non sarà semplice, ma queste buone fondamenta sono un bel punto di partenza!
Qui il link alla ricerca originale: https://doi.org/10.1038/s41563-019-0507-0
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Scienziati Matti 
E pensare che c’è un sacco gente che ha il terrore dell’ingegneria genetica, delle manipolazioni cellulari, degli OGM, per non parlare dei diabolici vaccini e di tutte queste invenzioni sataniche che non c’erano ai tempi meravigliosi di Heidi che viveva felice con le caprette insieme al nonno perché i genitori erano morti giovani, con l’amica in sedia a rotelle perché la polio, si sa, non perdona… E rinfacciano a noi di essere negazionisti nei confronti delle strepitose proprietà terapeutiche dell’omeopatia, oltretutto priva degli effetti collaterali.
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PS: al quiz, d’istinto, pur senza pensare alle cellule, mi è venuto da rispondere che non è possibile rispondere perché ci mancano informazioni fondamentali: come sono state costruite le fondamenta, se l’edificio si trova in zona sismica (e a che livello), se – la foto non permette di capirlo – si tratta di un edificio vero o di un modellino, e nel secondo caso di quale materiale sia fatto…
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Vero, purtroppo bisogna sempre tralasciare qualcosa per semplificare. Qui ho provato con due situazioni estreme, ma forse ho semplificato troppo. Comunque da una parte c’è un castello di sabbia e dall’altra una vera casa storica della città in cui vivevo in Germania, in zona a bassissimo rischio sismico ed idrogeologico 🙂
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Comunque era perfettamente chiara la provocazione sul fatto che in un confronto fra casa di mattoni e muretto di sabbia a mezzo metro dalle onde, non sempre la risposta scontata è quella corretta.
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Un’ottima notizia che fa ben sperare.
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Non posso dire di aver capito tutto, ma l’articolo è interessante.
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Grazie scienziatimatti, gran bel modo di divulgare. Mi piace, un sacco.
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