Mitaplatino, un nuovo composto contro il cancro

La molecola nasce dalla combinazione tra il cisplatino, un comune farmaco antitumorale, e un altro composto, il dicloroacetato (DCA), che può alterare in modo selettivo le proprietà dei mitocondri nelle cellule cancerose

È un nuovo composto del platino denominato mitaplatino quello sviluppato dai ricercatori del MIT e ha dimostrato di essere efficace quanto il comune farmaco anticancro cisplatino nel distruggere le cellule tumorali.

Secondo quanto reso noto dai ricercatori, si tratta della combinazione tra lo stesso cisplatino e un altro composto, il dicloroacetato (DCA), che può alterare in modo selettivo le proprietà dei mitocondri nelle cellule cancerose. Queste ultime, infatti, alterano le proprietà mitocondriali per variare il modo in cui viene metabolizzato il glucosio rispetto alle cellule normali.

"Questo effetto differenziale conferisce al mitaplatino la capacità di uccidere selettivamente le cellule cancerose in una coltura cellulare in cui sono compresenti anche fibroblasti normali, che mostrano di non essere influenzate dal farmaco, almeno alle dosi utilizzate”, ha spiegato Stephen Lippard, professore di chimica del MIT e coautore dell'articolo "Mitaplatin, a potent fusion of cisplatin and the orphan drug dichloroacetate", apparso sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Il mitaplatino è stato progettato in modo che, una volta entrato in una cellula, rilasci il cisplatino e due unità di DCA per riduzione intracellulare: il DNA nucleare viene così attaccato dal cisplatino e i mitocondri vengono aggrediti dal DCA. Quest'ultimo promuove il rilascio di fattori che promuovono la morte cellulare dai mitocondri, incrementando le capacità del cisplatino di distruggere le stesse cellule cancerose.

La sperimentazione ha dimostrato finora che nei roditori il mitaplatino può essere tollerato a dosi ben più alte del cisplatino, e sono stati avviati studi nei topi trapiantati con tessuti umani. Se anche questi daranno risultati positivi, i ricercatori progettano di effettuare nuovi studi per un'ulteriore dimostrazione delle potenzialità del mitaplatino nella terapia del cancro.

Staminali per i neonati prematuri

In una sperimentazione i ratti nati pretermine e a rischio displasia polmonare trattati con cellule staminali ricavate dal midollo osseo, erano in grado di percorrere distanze doppie e mostravano un tasso di sopravvivenza maggiore.

Le cellule staminali possono proteggere e riparare i polmoni di topi nati prematuri: è quanto hanno ottenuto i ricercatori di un gruppo internazionale di studiosi guidato Bernard Thébaud della Facoltà di medicina dell’Università di Alberta, in Canada.

La ricerca è stata stimolata dalla necessità di trovare una soluzione a un problema terapeutico molto presente nei reparti di medicina neonatale, che riguarda lo sviluppo polmonare dei nati fortemente pretermine.

"Il dilemma che si presenta con questi bambini è veramente difficile da affrontare: quando nascono molto prima del termine previsto, semplicemente non riescono a respirare autonomamente. Per salvare loro la vita si utilizza la ventilazione forzata, fornendo loro l’ossigeno; questa procedura, tuttavia, li mette nelle condizioni di sviluppo di displasia broncopolmonare, cioè di un non crretto sviluppo degli organi”, ha spiegato Thébaud. "Per questo mi sono posto l’obiettivo di mettere fine entro un decennio a questa devastante condizione.”

In quest’ultimo studio, il gruppo di Thébaud ha simulato le condizioni di prematurità in alcuni ratti, somministrando loro ossigeno. In seguito, nelle loro vie aeree sono state iniettate cellule staminali ricavate dal midollo osseo.

Due settimane dopo, i topi trattati erano in grado di percorrere distanze doppie e mostravano un tasso di sopravvivenza maggiore rispetto a quelli non trattati. Le analisi istologiche poi hanno mostrato come le staminali avessero in effetti riparato i polmoni e prevenuto ulteriori danni.

"L’aspetto più interessante è che le cellule staminali sono come piccole fabbriche, in grado di produrre fattori di riparazione e di guarigione”, ha concluso Thébaud.
I risultati inducono a un cauto ottimismo. “Nel giro di qualche anno potremmo essere in grado di cominciare i trial clinici su bambini preaturi.”

Lui e lei di fronte al pericolo

Di fronte a immagini negative, nelle donne si attivano maggiormente le aree connesse ai centri del dolore e del piacere, negli uomini quelle coinvolte nei processi decisionali e il sistema nervoso autonomo.

La risposta cerebrale a stimoli positivi e negativi è differente nell'uomo e nella donna, lo ha affermato Andrzej Urbanik dello Jagiellonian University Hospital a Cracovia, in Polonia, illustrando al Convegno annuale della Radiological Society of North America (RSNA) in corso a Chicago i risultati di una ricerca in cui è stata monitorata l'attività cerebrale di un gruppo di uomini e donne mentre venivano mostrate loro una serie di immagini evocative.

"Gli uomini dirigono l'attenzione più agli aspetti sensoriali degli stimoli emotivi e tendono a elaborarli nei termini di implicazioni per l'azione richiesta, mentre le donne pongono più attenzione all'identificazione dei sentimenti messi in gioco dallo stimolo emotivo", ha detto Urbanik.

Mentre osservavano le immagini negative, le donne mostravano un'attivazione decisamente più forte ed estesa nella parte sinistra del talamo, che scambia informazioni con la corteccia cerebrale, e in particolare ai centri del dolore e del piacere.

Gli uomini esibivano invece una maggiore attivazione della parte sinistra dell'insula, che calibra lo stato fisiologico di tutto il corpo e quindi genera le sensazioni soggettive che possono spingere all'azione. Le informazioni provenienti dall'insula sono quindi dirette ad altre strutture cerebrali fra cui quelle coinvolte nei processi decisionali e al sistema nervoso autonomo.

Il sistema nervoso autonomo controlla funzioni involontarie come la respirazione, il battito cardiaco, la digestione e concorre a modulare le diverse funzioni in risposta a stress o stimoli ambientali. In particolare, è responsabile della risposta "combatti o fuggi" in situazioni di pericolo.

"Nell'uomo le immagini negative hanno stimolato più fortemente il sistema autonomo, suggerendo che di fronte a una situazione pericolosa vi sia una maggiore propensione all'azione", osserva Urbanik

Di fronte a immagini positive, invece, le donne avevano una più forte ed estesa risposta nel giro temporale superiore destro, coinvolto nell'elaborazione uditiva e nella memoria, mentre nell'uomo prevaleva quella dei lobi occipitali, associati all'elaborazione visiva. Queste differenze, ha osservato Urbanik indicano che le donne possono analizzare gli stimoli positivi in un più ampio contesto sociale, mentre negli uomini sono "divorate" dai sistemi visivo e motivazionale.

Down: si può sperare in future terapie farmacologiche

Uno studio sperimentale sul modello animale della sindrome di Down suggerisce che in futuro potrebbe essere perseguibile la via farmacologica per alleviare il deficit mentale.

Uno studio sperimentale condotto su un modello animale della sindrome di Down suggerisce per la prima volta che vi sia la possibilità - in prospettiva - di alleviare per via farmacologica alcune manifestazioni del deficit mentale legato alla malattia.

Nello studio ("Restoration of Norepinephrine-Modulated Contextual Memory in a Mouse Model of Down Syndrome"), condotto presso la Stanford University School of Medicine e il Lucile Packard Children's Hospital e pubblicato sulla rivista "Science Translational Medicine", i ricercatori sono infatti riusciti a mostrare che in un gruppo di topi geneticamente ingegnerizzati per riprodurre la sindrome di Down, il precoce potenziamento della via di segnalazione della noradrenalina ha migliorato le loro capacità cognitive.

Alla nascita, hanno osservato i ricercatori, i bambini Down non sono in ritardo nello sviluppo cerebrale, ma questo con il tempo si accumula in correlazione a una difficoltà a far tesoro delle esperienze necessarie a un normale sviluppo cerebrale. "Se si interviene abbastanza presto si potrà essere in grado di aiutare i bambini con la sindrome di Down a raccogliere e modulare l'informazione. In linea teorica questo potrebbe portare a un miglioramento delle loro funzioni cognitive", ha detto Ahmad Salehi, primo autore dello studio e attualmente in forza presso il Veterans Affairs Palo Alto Health Care System.

I ricercatori sono partiti dall'osservazione che nella sindrome di Down la cognizione non è colpita in tutti i suoi aspetti: chi ne soffre tipicamente ha difficoltà a gestire informazioni spaziali e contestuali di un ambiente complesso, che dipendono dell'ippocampo, ma ricorda molto meglio l'informazione legata a colori, suoni e altri stimoli sensoriali la cui memoria è coordinata da un'altra struttura cerebrale, l'amigdala.

Salehi e colleghi hanno quindi osservato che quando formano le tracce mnemoniche contestuali e relazionali i neuroni dell'ippocampo ricevono noradrenalina dai neuroni di un'altra area cerebrale, il locus coeruleus. Quest'ultimo, però, nell'essere umano affetto da sindrome di Down come nel topo ingegnerizzato va incontro a una veloce degenerazione.

Somministrando precocemente precursori della noradrenalina a un gruppo di esemplari del loro modello animale, i ricercatori sono riusciti a migliorarne le prestazioni, anche se gli effetti dei farmaci sono stati di breve durata.

Altri studi avevano già preso in considerazione gli effetti di un altro neurotrasmettitore, l'acetilcolina, che anch'esso ha un ruolo di primo piano nell'ippocampo. Secondo Salehi questi risultati aprono la prospettiva allo studio di eventuali trattamenti che contemplino il potenziamento congiunto di questi neurotrasmettitori.

Lo studio ha anche individuato un legame diretto fra la degenerazione del locus coeruleus e uno specifico gene, l'APP, di cui le persone affette da sindrome di Down possiedono una copia in più sul cromosoma 21 extra. APP è il gene che codifica la proteina precursore della proteina amiloide, coinvolto anche nella malattia di Alzheimer, anch'essa caratterizzata da problemi sia di formazione della memoria, sia di orientamento spaziale.

Scoperta la "centrale energetica" delle barriere coralline

Le spugne della specie Halisarca caerulea crescono in profonde e oscure cavità al di sotto delle barriere, e il 90 per cento della loro dieta è costituito da carbonio organico disciolto, che viene convertito in cellule cenocitiche utilizzabili da tutte le specie marine.

Le barriere coralline supportano uno degli ecosistemi più diversificati del pianeta, e possono vivere anche in una sorta di “deserto marino”. Ma come fanno a sostenere una tale abbondanza di vita?

Ora il biologo marino Fleur Van Duyl del Regio istituto olandese per la ricerca marina ha analizzato il “budget” energetico che supporta le barriere coralline in un ambiente altrimenti molto povero.

Insieme al collega Jasper De Goeij, ha così scoperto che le spugne della specie Halisarca caerulea crescono in profonde e oscure cavità al di sotto delle barriere, e che il 90 per cento della loro dieta è costituito da carbonio organico disciolto, che risulta invece non sfruttabile dalla maggior parte delle specie residenti nelle barriere coralline.

In particolare, secondo le misure dei due ricercatori, queste spugne dal colore vivo consumano ogni giorno una quantità di carbonio pari alla metà del loro peso e hanno una proliferazione cellulare estremamente veloce, verificata grazie a una complessa marcatura del DNA con una sostanza denominata 5- bromo-2′-deossiuridina (BrdU), anche se non crescono affatto.

Ulteriori studi hanno consentito di verificare che le spugne rilasciano un gran numero di cellule cenocitiche nell’ambiente circostante, che entrano nella catena alimentare delle specie che vivono nelle barriere coralline.

“Halisarca caerulea è la grande ‘centrale di riciclaggio’ dell’energia della barriera corallina, poiché riesce a convertire ciò che nessun’altra specie utilizza, il carbonio organico disciolto, in energia universalmente utilizzabile: i cenociti che scarta”, ha concluso De Goeij, che firma in proposito un articolo sulla rivista "Journal of Experimental Biology"

Accelera la perdita di ghiaccio della Groenlandia

Le recenti estati calde hanno accelerato la perdita di massa che ora arriva a 273 gigatonnellate all'anno, con un innalzamento globale del livello del mare di 0,75 millimetri all'anno.
Due metodi diversi, uno basato su una serie di osservazioni e l'altro su un modello atmosferico regionale, hanno confermato in modo indipendente l'uno dall'altro l'accelerazione del ritmo di perdita di massa glaciale da parte della Groenlandia.

Secondo quanto riportato sulla rivista "Science", tale massa è ugualmente distribuita tra un aumento della produzione di iceberg, alimentata dall'accelerazione dello scorrimento delle lingue di ghiaccio, e l'incremento della fusione di acqua sulla superficie della calotta.

Le recenti estati calde hanno ulteriormente accelerato la perdita di massa che, nel periodo 2006-2008, è arrivata a 273 gigatonnellate all'anno, ripercuotendosi in un innalzamento globale del livello del mare di 0,75 millimetri all'anno.

Secondo Jonathan Bamber ricercatore dell'Università di Bristol, nel Regno Unito, e coautore dell'articolo, “è chiaro da questi risultati come la perdita di massa dalla Groenlandia abbia subito un'accelerazione a partire dai tardi anni novanta del Novecento, e le cause che sono alla base di questo fenomeno fanno ipotizzare che questo trend continuerà anche nel prossimo futuro. Siamo riusciti a produrre un accordo tra due stime completamente indipendenti tra loro, il che consente di avere estrema confidenza nei dati numerici trovati e sulle nostre ipotesi sui processi in corso.”

Secondo le stime, la coltre glaciale groenlandese è formata da una massa d'acqua tale da causare in caso di completa fusione un aumento dei livelli del mare di sette metri. A partire dal 2000, la perdita di massa glaciale è stata di circa 1500 gigatonnellate in totale, un processo che corrisponde a un innalzamento globale degli oceani di circa mezzo millimetro all'anno, pari a 5 millimetri complessivamente dal 2000.

Allo stesso tempo, la fusione della superficie ha subito un incremento a partire dal 1996, ma le precipitazioni nevose sono anch'esse aumentate, mascherando il fenomeno della fusione per circa un decennio. Inoltre, una parte significativa dell'acqua fusa è tornata allo stato solido formando una coltre nevosa a bassa temperatura che ricopre la calotta di ghiaccio. Senza la moderazione del processo dovuta a questi effetti, concludono gli autori, la perdita di ghiaccio dopo il 1996 sarebbe stata all'incirca doppia di quella osservata.

Leggere i DVD con gli occhi dei crostacei

Le cellule degli occhi degli stomatopodi sono più efficienti dei dispositivi artificiali poiché funzionano bene a tutte le lunghezze d'onda e non solo a una ben definita frequenza.

Le incredibili caratteristiche degli occhi di un crostaceo marino potrebbero inspirare una nuova generazione di dispositivi di lettura di DVD e CD, stando a quanto riferiscono sulla rivista Nature Photonics alcuni ricercatori dell'Università di Bristol.

Gli animali dell'ordine degli stomatopodi a cui si riferisce lo studio vivono nella Grande barriera corallina australiana e possiedono l'apparato visivo più complesso finora mai descritto. Essi possono infatti vedere in 12 colori e distinguere tra differenti stati di polarizzazione della luce.

Speciali cellule fotosensibili agiscono infatti come lamine a quarto d'onda, dispositivi ottici in grado di far ruotare il piano di polarizzazione di una radiazione luminosa che li attraversa, e consentono agli stomatopodi di convertire la luce a polarizzazione lineare in luce a polarizzazione circolare e viceversa.

Nuove prospettive tecnologiche si aprono al mondo dell'elettronica tenuto conto che le lamine a quarto d'onda artificiali sono una componente essenziale dei lettori di CD e DVD, così come dei filtri ottici polarizzatori. Questi dispositivi artificiali hanno però l'inconveniente di funzionare bene su una ben definita lunghezza d'onda, mentre il meccanismo osservato negli stomatopodi è praticamente costante su tutto lo spettro elettromagnetico, dall'ultravioletto all'infrarosso.

Non è ancora chiaro, in ogni caso, per quale motivo gli stomatopodi posseggano un simile apparato visivo. Secondo le attuali conoscenze, distinguere la polarizzazione della luce serve in genere ad alcune specie animali per trasmissione di segnali sessuali o non rilevabili dai predatori. Negli animali marini, inoltre, consente di migliorare la visione in acqua.

"Uno degli aspetti sorprendenti è che una struttura così semplice dell'apparato, che comprende membrane cellulari disposte in forme tubolari, supera in funzionalità i dispositivi sintetici”, ha spiegato Nicholas Roberts, coautore dello studio. Capire come funziona potrebbe consentire di realizzare dispositivi a cristalli liquidi in grado di riprodurre le proprietà delle cellule dell'occhio degli stomatopodi.”