Questi Trapani Molecolari Uccidono le Cellule Cancerose e i Batteri Resistenti agli Antibiotici
Tra breve avremo importanti documentazioni reperite sul DeepWeb nel campo della ricerca sul cancro, benché oggettivamente in questo ambito dobbiamo dirlo, per noi non c’è più nulla da scoprire, ma solo di porre all’attenzione del pubblico quanto per una deliberata volontà politica e istituzionale legata alle stesse logiche per cui hanno deliberatamente immesso un virus ed un vaccino letale che sta facendo danni irreparabili, non vi sia alcuna possibilità di fare un solo passo in avanti se non si mette mano ai posti di comando di una criminale nomenclatura globale dedita unicamente allo spopolamento del pianeta.
Staff Toba60
Non tutto è più grande in Texas
Un team di ricercatori del Lonestar State ha sviluppato una linea di sei trapani incredibilmente piccoli ognuno è una singola molecola che potrebbero ridefinire la lotta contro i batteri resistenti agli antibiotici.
Queste nanomacchine funzionano attaccandosi alla superficie delle cellule batteriche. Quando vengono esposte alla luce, ruotano a velocità incredibilmente elevate per praticare fori direttamente nei batteri. La nuova tecnologia è descritta in un articolo pubblicato sulla rivista Science Advances.
Interesting Engineering ha incontrato Tour per saperne di più sulla nuova tecnologia e su ciò che potrebbe significare per il futuro della medicina.
L’intervista è stata modificata per ragioni di lunghezza e chiarezza.
Un modo meccanico di uccidere su scala nanometrica”.
IE: Che cosa avete costruito esattamente?
Tour: È una macchina molecolare che perfora un batterio per ucciderlo. Abbiamo già dimostrato di poter uccidere le cellule tumorali con queste nanomacchine, perforando le cellule tumorali. Ora stiamo dimostrando che possono uccidere i batteri. Non importa se sono gram-negativi o gram-positivi. Non importa che tipo di batteri siano. Li uccide tutti. In modo del tutto indiscriminato. Li uccide tutti.
Questo tipo di motore molecolare è stato sviluppato da Ben Feringa, che ha vinto il premio Nobel nel 2016 per aver creato molecole che ruotano quando si illumina con luce ultravioletta. Abbiamo preso queste strutture e le abbiamo modificate in modo che possano funzionare con la luce nella regione visibile. Le abbiamo anche modificate per aderire alle superfici delle cellule batteriche. Quando si accende una luce su di esse, ruotano di circa tre milioni di giri al secondo e finiscono per praticare un foro nella membrana batterica.
IE: Come funziona?
Si parte da un doppio legame attorcigliato. Quando lo si eccita con la luce, il doppio legame si trasforma in legame singolo e si attorciglia fino a formare un angolo di 90 gradi. Può rilassarsi in uno dei due modi, ma la molecola preferisce un modo rispetto all’altro a causa di quelli che sono chiamati stati di transizione diastereotopici. Le molecole ruotano in modo unidirezionale e questo è ciò che finisce per creare il buco. Se usiamo le molecole di tipo fluttuante che vanno avanti e indietro, non si vedono con la stessa efficacia.
IE: In che modo il trapano uccide effettivamente i batteri?
Tour: Può uccidere i batteri semplicemente facendo dei buchi nella membrana e aprendola. Si può usare anche in combinazione con antibiotici obsoleti. Molte volte i batteri sviluppano una resistenza costruendo una barriera che riconosce l’antibiotico sulla sua superficie e ne impedisce il passaggio. Possiamo usare la nanomacchina per fare un buco nella membrana e lasciare che l’antibiotico faccia il resto del lavoro.
Abbiamo anche dimostrato che va a colpire le cosiddette cellule persister. Quando si tratta un’infezione con i normali antibiotici, spesso c’è solo un piccolo numero di batteri che, per qualche ragione genetica, riescono a sopravvivere all’esposizione agli antibiotici. Dopo il trattamento, queste cellule persister sono le uniche rimaste e si moltiplicano. Si ha quindi un’intera generazione di cellule persister che non è più possibile uccidere efficacemente.
IE: Queste barriere agli antibiotici rappresentano un problema per le trivelle molecolari?
Tour: Non è un problema. Abbiamo allevato cellule persister per generazioni e generazioni. Poi le abbiamo esposte alla tecnologia e muoiono con la stessa rapidità delle normali cellule batteriche. Le immagini mostrano che le membrane sono tutte bucherellate. È un modo meccanico di uccidere su scala nanometrica.
IE: Avete già sviluppato versioni di questa tecnologia in grado di uccidere le cellule cancerose. Perché avete deciso di rivolgere la vostra attenzione ai batteri?
Tour: Si prevede che i batteri uccideranno 10 milioni di persone all’anno entro il 2050. Quindi, quello che dico agli studenti è che quando avrete la mia età, l’infezione batterica farà sembrare il COVID una passeggiata nel parco. I batteri uccidono già moltissime persone ogni anno, soprattutto in ambito ospedaliero.
Dobbiamo imparare a controllarli perché adattano la loro struttura per resistere agli antibiotici. Non ci sono molte aziende farmaceutiche che lavorano su nuovi antibiotici perché non ci sono soldi. Spesso i batteri capiscono come sopravvivere a un nuovo antibiotico dopo soli quattro o cinque anni, prima ancora che le aziende farmaceutiche abbiano recuperato i loro soldi. C’è un vuoto di circa 30 anni nella tecnologia delle nuove classi di molecole per uccidere i batteri. Al momento, ci basiamo su vecchie versioni e su modifiche di vecchie versioni.
IE: I batteri potrebbero sviluppare una resistenza a queste trivelle nello stesso modo in cui hanno sviluppato una resistenza agli antibiotici.
Tour: Uccide con un meccanismo che è altamente improbabile che i batteri riescano a contrastare, perché è un’azione meccanica, non chimica. Stiamo usando queste macchine di dimensioni nanometriche che perforano le membrane batteriche. Se un batterio può resistere a un bisturi, può resistere a queste macchine.
IE: Come verrebbe applicata questa tecnologia in un’applicazione reale?
Tour: Se un paziente ha un’area che presenta, ad esempio, una cancrena, un medico potrebbe applicare questa tecnologia e far brillare la luce su quell’area. Se i batteri si stanno radunando nel tratto gastrointestinale, è possibile applicare una luce lungo il tratto gastrointestinale. Si può mettere una luce nel tratto urinario. Funziona ovunque sia possibile accedere alla luce. Oppure si può passare attraverso la pelle e portare la luce in questo modo. È solo quando la luce colpisce che queste nanomacchine si attivano.
IE: Un’altra fonte di luce, ad esempio la luce solare, potrebbe attivare inavvertitamente queste macchine?
Tour: No, perché è necessario che la luce abbia una lunghezza d’onda specifica e un’intensità specifica perché ciò avvenga. È un sistema molto selettivo, in quanto si attiva solo dove si tratta l’area e dove si illumina la luce.
IE: Per quanto tempo rimangono nel corpo?
Tour: Vengono eliminati naturalmente dall’organismo nell’arco di un giorno o poco più. Di solito si iniettano, si aspettano 15 minuti e poi si fa luce.
IE: Questo è il vostro primo lavoro sull’uso di queste macchine per uccidere i batteri. Possiamo aspettarci di vedere altre ricerche in questa direzione in futuro?
Tour: Abbiamo altri lavori in uscita sui batteri in cui abbiamo usato altri tipi di molecole. Ora ci stiamo muovendo verso l’utilizzo di altri tipi di motori e verso diverse lunghezze d’onda della luce che ci permettano di avere una penetrazione più profonda. Con la luce visibile è possibile penetrare nella carne umana per circa mezzo centimetro. Con la luce vicina all’infrarosso, la penetrazione è di 10 centimetri. A seconda dell’angolazione, un medico può colpire qualsiasi cosa con 10 centimetri.
IE: Vi preoccupa il rischio di un uso malevolo di questa tecnologia in futuro?
Tour: Assolutamente no. Bisognerebbe iniettarlo a qualcuno, tenerlo fermo e tenere una fonte di luce molto intensa proprio sopra di lui. Penso che un coltello o una pistola funzionerebbero meglio per questo.
IE: Abbiamo parlato di uccidere le cellule, ma questa tecnologia sembra più flessibile. Avete esplorato l’uso di queste macchine per altri tipi di rimodellamento?
Tour: Sì, abbiamo esaminato terapie in cui possiamo usare una piccola quantità di queste macchine per praticare alcuni fori che diventano porte per farmaci che normalmente non sarebbero mai in grado di entrare in una cellula.
Grant Currin
Fonte: interestingengineering.com
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