Gap, il progetto per rigenerare i circuiti nervosi danneggiati

Ricostruire i circuiti nervosi danneggiati, affrontando una delle sfide più difficili della medicina rigenerativa: è l’obiettivo del progetto Gap, ideato e brevettato dalla professoressa Vittoria Raffa, ordinaria di Biologia molecolare all’Università di Pisa, che propone un cambio di paradigma: non affidare la rigenerazione al caso, ma fornire ai neuroni istruzioni precise, differenziate per identità e funzione.

“Il mio sogno era ingegnerizzare le cellule in modo tale che quelle con indicazioni sbagliate potessero essere riprogrammate con il giusto libretto delle istruzioni”, spiega Raffa. Da questa impostazione nasce un approccio che integra biologia molecolare, biologia sintetica e nanotecnologie per intervenire su problemi complessi.

“Un’applicazione importante di tali ricerche potrebbe essere nel trattamento delle lesioni spinali, per le quali c’è urgente bisogno di nuove terapie poiché ancora oggi, nonostante decenni di ricerca, dalla sedia a rotelle non si è mai alzato nessuno”, dice la professoressa Raffa. “Nel midollo spinale ci sono neuroni eccitatori e inibitori - continua - Recenti studi suggeriscono che, se stimolo la componente sbagliata, non ottengo l’effetto desiderato”. L’obiettivo è quindi guidare la rigenerazione della componente eccitatoria nelle lesioni spinali, mentre in altre patologie - come l’Alzheimer - potrebbe essere rilevante un target diverso.

Il progetto Gap punta a guidare la rigenerazione assonale selettiva sfruttando la meccano-sensitività. Le cellule nervose, infatti, non reagiscono soltanto a segnali chimici o elettrici: sono in grado di “sentire” le forze meccaniche. A seconda del compartimento cellulare in cui la forza viene “percepita” è possibile fornire istruzioni differenti: stimolare un neurone a rigenerare in una direzione specifica oppure impedirgli di crescere verso regioni indesiderate. Il progetto si fonda su una tecnologia che impiega nanoparticelle magnetiche già usate nell’uomo: “Veicolate nei neuroni - aggiunge - esse rispondono ai campi magnetici, generando le forze necessarie per manipolare la rigenerazione assonale selettiva”. Da qui la prospettiva traslazionale di nuovi dispositivi biomedici, integrabili negli ausili del paziente.

Accanto alla sfida scientifica, la professoressa Raffa richiama una priorità di sistema: “In Italia c’è poco spazio per la ricerca di base”. È da lì, sottolinea, che bisogna ripartire per comprendere a fondo come funzionano i neuroni, distinguere le loro risposte meccano-sensibili e trasformarle in istruzioni capaci di rendere la rigenerazione funzionale e non casuale.