Pronto il nano-computer fatto di proteine, dirige le cellule

È pronto il primo nano-computer fatto di proteine modificate: per ora è in grado di dirigere le cellule facendogli cambiare posizione e orientamento nello spazio, ma in futuro potrebbe rendere possibile lo sviluppo di terapie cellulari di nuova generazione per diverse malattie, come diabete, cancro, infezioni e lesioni ai nervi. Il risultato, pubblicato sulla rivista Science Advances, è stato ottenuto nell’Università Statale americana della Pennsylvania ed è un primo passo verso la capacità di modificare comportamenti molto più importanti delle cellule, come i geni espressi e l’efficacia di quelle immunitarie contro i tumori.

Gli approcci tradizionali alle terapie cellulari, come quelle che puntano a distruggere le cellule tumorali o a rigenerare i tessuti danneggiati, si basano sulla produzione o sulla soppressione di proteine che svolgono il compito desiderato. I ricercatori guidati da Nikolay Dokholyan e Jiaxing Chen, invece, hanno scelto una strada diversa: “Modifichiamo le proteine in modo che agiscano direttamente nel modo che vogliamo”, spiega Dokholyan; “I nostri nano-computer rispondono direttamente agli stimoli e producono l’azione desiderata”.

Per fare ciò, gli autori dello studio hanno integrato nella proteina due sensori che rispondono a due stimoli diversi: la luce e un farmaco chiamato rapamicina. Il risultato dipende dall’ordine con cui le cellule ricevono questi due segnali: se viene rilevata prima la rapamicina e poi la luce, la cellula si orienterà nello spazio con una certa angolazione, mentre se gli stimoli vengono ricevuti in ordine inverso lo spostamento sarà diverso. Secondo Chen, questo primo test apre la porta allo sviluppo di nano-computer basati su proteine molto più complessi: “Teoricamente, più segnali si incorporano nel nano-computer più risultati si possono ottenere grazie alle diverse combinazioni”.