Minuscoli robot fanno ricrescere i nervi: ecco la nuova speranza contro la paralisi

Nei test su zebrafish e topi hanno favorito la rigenerazione dei nervi e migliorato il recupero motorio.

Una lesione del midollo spinale può cambiare radicalmente la vita di una persona. A differenza di molti altri tessuti del corpo, infatti, i nervi del sistema nervoso centrale hanno una capacità molto limitata di rigenerarsi. È per questo che la ricerca sulla paralisi e sulle lesioni spinali è alla continua ricerca di nuove strategie per favorire la ricrescita delle connessioni nervose.

Un team dell'ETH e dell'Università di Zurigo ha ora sviluppato una soluzione innovativa che combina biologia e robotica.

Lo studio, pubblicato su «Nature Materials», descrive minuscoli microrobot costruiti a partire da cellule staminali neurali e nanoparticelle in grado di rispondere a campi magnetici esterni.

L'esperimento sulle larve di zebrafish

Questi dispositivi, chiamati NPCbots, misurano appena sei micrometri, molto meno dello spessore di un capello umano. Una volta introdotti nell'organismo, possono essere guidati magneticamente fino all'area lesionata del midollo spinale, dove rilasciano stimoli elettrici che favoriscono la trasformazione delle cellule staminali in neuroni e cellule di supporto.

«La guida microrobotica rende il trattamento più preciso e minimamente invasivo», spiega Hao Ye, autore dello studio.

I ricercatori hanno testato la tecnologia prima su larve di zebrafish, una specie nota per la sua elevata capacità rigenerativa. Dopo appena tre giorni gli animali mostravano un recupero quasi completo dei movimenti. Successivamente il metodo è stato sperimentato sui topi, il cui sistema nervoso è molto più simile a quello umano e possiede capacità rigenerative limitate.

Dopo 28 giorni, i ricercatori hanno osservato nuove connessioni nervose nell'area lesionata e miglioramenti significativi nella locomozione, nella coordinazione e nell'attività esplorativa degli animali.

Un passo importante, ma per l'applicazione clinica bisogna attendere

Secondo il team, i topi hanno tollerato bene il trattamento e non sono emersi effetti collaterali rilevanti nel periodo osservato. Restano tuttavia da chiarire gli effetti a lungo termine delle nanoparticelle utilizzate e il loro destino all'interno dell'organismo.

Per ora la tecnologia è ancora lontana dall'applicazione clinica. Saranno necessari ulteriori studi per definire sicurezza, efficacia e modalità di utilizzo nell'uomo. Tuttavia, i risultati rappresentano un passo importante verso terapie più avanzate per le lesioni del midollo spinale.

Gli scienziati ritengono inoltre che questa piattaforma possa trovare applicazione anche in altri campi della medicina, dalla rigenerazione cardiaca alla cura delle ferite, fino alla ricerca oncologica. Un esempio di come la combinazione tra cellule viventi e microrobotica potrebbe aprire nuove frontiere nella medicina rigenerativa.