Lo scheletro delle cellule può far ‘tremare’ i tumori. Una nuova simulazione in 3D dell’impalcatura di filamenti e tubuli che sostiene la membrana cellulare permette per la prima volta di prevedere i cambiamenti della forma che avvengono quando la cellula migra o si divide: questo consentirà di simulare la crescita dei tumori e di studiare strategie innovative per combatterli, ad esempio ‘scuotendoli’ in modo selettivo con gli ultrasuoni.
A indicarlo è uno studio tutto italiano, pubblicato su Journal of the Mechanics and Physics of Solids dai gruppi di ricerca guidati dai professori di Scienza delle costruzioni Massimiliano Fraldi, dell’Università Federico II di Napoli, Luca Deseri e Nicola Pugno, dell’Università di Trento.
Simulato in 3D lo ‘scheletro’ di una cellula (fonte: Pugno et al.)
“Nel nostro lavoro – spiega Fraldi – siamo partiti da un modello introdotto una trentina di anni fa dal biologo statunitense Donald E. Ingber, che interpretava il citoscheletro della cellula umana come una struttura reticolare formata da cavi tesi (filamenti proteici) e aste compresse (microtubuli). Noi siamo andati oltre, riscrivendo le equazioni che governano il comportamento strutturale della cellula”. Il modello così ottenuto, aggiunge Pugno, “ci ha permesso di descrivere in modo quantitativo e non solo qualitativo le dinamiche cellulari, cogliendo dei fenomeni considerati finora inspiegabili o del tutto inediti”.
Il modello del citoscheletro verrà ulteriormente perfezionato per tenere conto delle dinamiche all’interno di sistemi più complessi, come gruppi di cellule e piccole masse di tessuto.
Il modello permette di riprodurre le dinamiche della cellula (fonte: Pugno et al.)
“Questo – prosegue Fraldi – ci consentirà di simulare la crescita dei tumori e, sfruttando le diverse proprietà meccaniche che distinguono cellule sane e tumorali, di studiare possibili strategie innovative per attaccare selettivamente le cellule malate, ad esempio attraverso ultrasuoni a bassa intensità”. A sostenere questo sforzo, ricorda Pugno, “sarà il programma di ricerca Proscan (Strumenti micro-meccanici e robotici per la diagnosi e la terapia del cancro della prostata), recentemente finanziato dal ministero della Ricerca con 4,4 milioni di euro, con capofila Tommaso Russo, della facoltaà di Medicina dell’Università Federico II”.
