Mano robotica in DNA: la rivoluzione della diagnostica
venerdì 29 novembre 2024 ore 07:25
La scienza medica è protagonista di un nuovo, straordinario capitolo: un gruppo di ricercatori della University of Illinois di Urbana-Champaign ha sviluppato una mini mano robotica realizzata interamente in DNA, capace di afferrare specifici virus come il SARS-CoV-2 da campioni di saliva. Questa innovazione, descritta sulla prestigiosa rivista Science Robotics, promette di cambiare le regole del gioco nella diagnostica e nella prevenzione. Non è fantascienza, ma una realtà rivoluzionaria che potrebbe cambiare per sempre il modo in cui affrontiamo diagnosi e prevenzione.
Come funziona questa rivoluzione tecnologica
I ricercatori si sono ispirati alla mano umana e agli artigli degli uccelli per progettare una nanostruttura fatta di DNA, chiamata “NanoGripper”. Questo dispositivo è dotato di quattro dita flessibili, ciascuna con tre articolazioni, e un palmo centrale. Le dita sono progettate per riconoscere specifici target molecolari, come la proteina spike del SARS-CoV-2, mentre il palmo può essere ancorato a superfici o altre strutture più grandi.
Quando il NanoGripper afferra un virus, un sensore fluorescente si attiva, rendendo possibile il rilevamento immediato. Il tutto avviene grazie a una tecnica chiamata DNA origami, che utilizza le proprietà uniche del DNA: flessibilità, resistenza e programmabilità. La costruzione di questa mano avviene piegando un filamento di DNA avanti e indietro, creando sia elementi mobili che statici in un unico passaggio. Grazie a questa tecnologia, è stato sviluppato un test diagnostico che fornisce risultati in soli 30 minuti, eguagliando la sensibilità dei test PCR tradizionali.
Innovazioni oltre la diagnosi
Sebbene la diagnosi rapida sia il primo passo, le applicazioni future sono ancora più ambiziose. In laboratorio, il NanoGripper ha dimostrato la capacità di impedire a virus come il SARS-CoV-2 di infettare le cellule. Come? Bloccando la proteina spike del virus, che normalmente si lega ai recettori delle cellule umane per avviare l’infezione.
Questo apre scenari innovativi: uno spray nasale antivirale, per esempio, potrebbe utilizzare il NanoGripper per catturare i virus nel tratto respiratorio superiore, prevenendo le infezioni. Allo stesso modo, la tecnologia potrebbe essere adattata per bersagliare altri virus, come l’HIV o l’epatite B.
Possibili sviluppi in oncologia e altre aree mediche
Il potenziale del NanoGripper non si ferma ai virus. Le sue dita potrebbero essere programmate per riconoscere marcatori tumorali specifici, rendendolo un veicolo ideale per somministrare farmaci antitumorali direttamente alle cellule malate. Questa precisione potrebbe rivoluzionare i trattamenti oncologici, riducendo gli effetti collaterali e aumentando l’efficacia delle terapie.
Naturalmente, prima di vedere applicazioni cliniche su larga scala, saranno necessari ulteriori studi per ottimizzare la stabilità del dispositivo, la struttura 3D e i meccanismi di targeting. Tuttavia, il futuro appare promettente.
Un nuovo capitolo nella lotta ai virus
Con la sua capacità di rilevare virus in modo rapido e preciso, prevenire infezioni e potenzialmente rivoluzionare la somministrazione di farmaci, la mano robotica in DNA rappresenta una delle innovazioni più affascinanti nella biotecnologia moderna. Dai test rapidi per malattie virali a terapie personalizzate per il cancro, le possibilità sono infinite.
Come ha dichiarato Xing Wang, uno dei principali ricercatori: “Questo approccio ha un potenziale molto più ampio rispetto agli esempi che abbiamo dimostrato finora.” Il NanoGripper potrebbe davvero essere la chiave per un futuro in cui la nanotecnologia e la medicina lavorano insieme per salvare vite.
