Un gruppo di ricerca multidisciplinare composto da ricercatori dai centri dell’Istituto Italiano di Tecnologia, NSYN di Genova (Center for Synaptic Neuroscience) e CNST di Milano (Center for Nanoscience and Technology) guidati rispettivamente da Fabio Benfenati e Guglielmo Lanzani, in collaborazione con il gruppo di ricerca di Chiara Bertarelli del Politecnico di Milano ha appena pubblicato su Nature Nanotechnology uno studio che riguarda una molecola di nuova concezione (Ziapin) in grado di rendere i neuroni, le cellule che compongono il nostro sistema nervoso, sensibili alla luce. Questa scoperta permetterà di semplificare e velocizzare la ricerca nell’ambito delle neuroscienze e apre nuove strade per il trattamento di soggetti epilettici e con malattie degenerative della retina.

In biologia, una molecola che cambia forma, cambia anche la sua funzione: questo è il caso delle molecole fotocromatiche. Se tali sostanze vengono esposte alla luce, cambiano forma e caratteristiche, come accade nelle lenti fotocromatiche degli occhiali da sole. In questo lavoro, in cui i ricercatori Iit Mattia Di Francesco, Elisabetta Colombo e Francesco Lodola sono primi autori dello studio, il team di ricerca ha dimostrato che una nuova molecola fotocromatica (Ziapin), sintetizzata dal team del Politecnico di Milano, penetra all’interno delle cellule nervose e agisce come un nano-interruttore che “scatta” sotto l’effetto della luce, attivando elettricamente la cellula che la contiene. La Ziapin, messa a contatto con i neuroni, si inserisce all’interno della loro membrana cellulare e grazie alla sua struttura mantiene la cellula silente in assenza di luce, per poi attivarla elettricamente in seguito allo stimolo luminoso che innesca il suo cambiamento di forma.

«A oggi – racconta Benfenati – i metodi per studiare il cervello e in particolare l’attività di neuroni specifici, presuppongono l’utilizzo di tecniche piuttosto complesse, come l’optogenetica, che richiede la modificazione genetica delle cellule nervose. Con la Ziapin sarà possibile attivare i neuroni agendo reversibilmente sulle proprietà della loro membrana, senza causare alle cellule alcuno stress genetico, meccanico o termico».

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