Creare in laboratorio globuli rossi sintetici con le stesse caratteristiche di quelli presenti nel sangue umano: le dimensioni, la caratteristica forma a disco, la deformabilità, la capacità di trasportare l’ossigeno nel corpo. Un gruppo internazionale di bioingegneri sembra aver fatto un ulteriore passo avanti verso questo obiettivo. I risultati della ricerca sono stati pubblicati lo scorso maggio sulla rivista Nano della Società americana di chimica.
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Il gruppo di ricercatori guidato da Wei Zhu, della South China University of Technology, e Jeffrey Brinker, del Center for micro-engineered Mmaterials dell’università del New Mexico, è riuscito a realizzare copie delle cellule del sangue che hanno tutte le caratteristiche delle originali. Fino ad oggi la maggior parte dei globuli rossi realizzati in laboratorio riusciva a mimare una o solo alcune delle funzioni chiave delle cellule del sangue.

Le cellule artificiali realizzate potrebbero essere usate a scopo terapeutico come vettori di farmaci, negli esami diagnostici come la risonanza magnetica per trasportare nanoparticelle magnetiche oppure potrebbero funzionare da sensori biologici di tossine presenti nel corpo.

I globuli rossi svolgono importanti azioni e hanno caratteristiche fisiche peculiari: assorbono l’ossigeno dai polmoni grazie all’emoglobina – una proteina lo lega – e lo rilasciano in tutto il corpo; sono altamente flessibili e capaci di scorrere all’interno dei capillari più piccoli per poi tornare alla forma originaria. Per realizzare le copie sintetiche i ricercatori hanno seguito quattro passaggi. Partendo da globuli rossi umani, hanno realizzato copie fedeli delle cellule attraverso un processo di bio-replicazione capace di riprodurre campioni biologici con altri materiali, conservando fedelmente la forma originale anche a piccolissime dimensioni. La copia ottenuta è stata utilizzata come modello per assemblare i globuli artificiali formati da più strati di altre sostanze biocompatibili. Incidendo il nucleo hanno realizzato la tipica forma a disco dei globuli rossi, che, infine, hanno rivestito con una membrana ricavata dai globuli umani.

I ricercatori hanno inserito all’interno di questi globuli artificiali piccole quantità di emoglobina, di un farmaco antitumorale, di una sostanza capace di rilevare tossine e di nanoparticelle magnetiche. L’obiettivo era dimostrare la capacità di comportarsi da carrier, ovvero di trasportare sostanze. Le prossime ricerche del gruppo di scienziati si concentreranno proprio su questi aspetti, per valutare quale possa essere il potenziale dei globuli artificiali nelle applicazioni mediche, per esempio come sensori biologici di tossine oppure nelle terapie del cancro.