I ricercatori dell'Iit scoprono una nuova molecola per trattare epilessia e malattie della retina

La Ziapin è una molecola che cambia funzione cambiando forma, attivandosi - e attivando i neuroni cui è associata - con la luce

Il ricercatore Iit Guglielmo Lanzani

Nuova scoperta “firmata” dai ricercatori di Iit, dai colleghi del Center for Nanoscience and Technology di Milano e dal gruppo di ricerca di Chiara Bertarelli del Politecnico di Milano. Si tratta di una nuova molecola, Ziapin, in grado di rendere i neuroni, le cellule che compongono il sistema nervoso, sensibili alla luce, scoperta che consentirà di semplificare e velocizzare la ricerca nell’ambito delle neuroscienze e di trattare in maniera più efficace epilessia e malattie degenerative della retina.

I ricercatori del Center for Synaptic Neuroscience di Iit e del Cnst di Milano, guidati rispettivamente da Fabio Benfenati e Guglielmo Lanzani, hanno pubblicato la loro ricerca sulla rivista Nature approfondendo il tema delle molecole che cambiando forma cambiano anche la loro funzione, come nel caso delle molecole fotocromatiche. Se queste sostanze vengono esposte alla luce cambiano forma e caratteristiche, come accade nelle lenti fotocromatiche degli occhiali da sole.

In questo lavoro, che vede i ricercatori Iit Mattia DiFrancesco, Elisabetta Colombo e Francesco Lodola come primi autori dello studio, il team di ricerca ha dimostrato che una nuova molecola fotocromatica, sintetizzata dal team del Politecnico di Milano, penetra all’interno delle cellule nervose e agisce come un nano-interruttore che “scatta” sotto l’effetto della luce, attivando elettricamente la cellula che la contiene. La Ziapin, infatti, messa a contatto con i neuroni, si inserisce all’interno della loro membrana cellulare e mantiene la cellula silente in assenza di luce, per poi attivarla elettricamente in seguito allo stimolo luminoso che innesca il suo cambiamento di forma.

«A oggi, i metodi per studiare il cervello e in particolare l’attività di neuroni specifici, presuppongono l’utilizzo di tecniche piuttosto complesse, come l’optogenetica, che richiede la modificazione genetica delle cellule nervose - spiega Fabio Benfenati, direttore del centro Nsyn di IIT a Genova - con la Ziapin sarà possibile attivare i neuroni agendo reversibilmente sulle proprietà della loro membrana, senza causare alle cellule alcuno stress genetico,  meccanico o termico».

«La molecola apre la strada anche alla ricerca di nuovi approcci terapeutici alle malattie legate al sistema nervoso e alla degenerazione della retina, ma sarà ancora necessario molto lavoro in questo senso - ha aggiunto Guglielmo Lanzani, direttore del Cnst di Iit a Milano - L’effetto di attivazione a seguito dello stimolo luminoso è in infatti solo temporaneo, caratteristica che rende la Ziapin adatta soprattutto allo studio del funzionamento del cervello».

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Come influisce questa scoperta sullo studio delle neuroscienze, e come potrebbe essere applicata la nuova molecola? Ziapin potrebbe essere applicata per contrastare l’eccessiva eccitabilità dei circuiti neuronali tipica dei casi di epilessia e, allo stesso tempo, per comandare, mediante la luce, l’attivazione dei neuroni in specifiche aree cerebrali coinvolte nello sviluppo di malattie neurologiche. Tra le possibili applicazioni future si potrebbe inoltre pensare a trattare le cellule del miocardio per creare dei “pacemaker” regolati non più da impulsi elettrici ma da stimoli luminosi, meno invasivi e pericolosi.

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