Scienza e fantascienza sono sempre state legate (quando la fantascienza è vera, e non fanta e basta). Verne ha immaginato viaggi verso la Luna con decenni di anticipo, H.G. Wells, ne Il mondo liberato del 1914, immaginò la bomba atomica, Arthur C. Clarke nel 1945 descrisse satelliti geostazionari per le telecomunicazioni globali, e già nel 1888 Edward Bellamy immaginò una società in cui ogni cittadino disponeva di qualcosa di molto simile a una carta di credito con cui pagare beni e servizi.
In un altro filone abbiamo sempre amato rimpicciolirci, pensiamo a Ant-Man o a Tesoro, mi si sono ristretti i ragazzi, al quale però seguì Tesoro, mi si è allargato il ragazzino, usando un processo inverso (ancora Wells lo aveva già immaginato nel 1904, quando due scienziati inventano una sostanza che provoca una crescita smisurata in piante, animali e esseri umani). Comprimere a piacimento le distanze tra gli atomi, conservando massa, struttura e funzioni di un organismo, è tuttavia fisicamente impossibile. Ma ingigantire parti organiche minuscole? Per vederle meglio? Ci sono i microscopi, direte. Anche molto potenti. Eppure l’idea di rendere più grande qualcosa di minuscolo per osservarla meglio è diventata realtà.
Nature pubblica un articolo interessante, intitolato “Ingrandire i campioni un miliardo di volte permette a semplici microscopi di individuare gli amminoacidi”, anche se poi ingigantisce il risultato anche lei, come fanno spesso le riviste scientifiche, anche le più autorevoli, dicendo: “Una tecnica che rende gigantesche le cellule per rivelarne i dettagli più minuti è diventata grande, davvero molto grande”. In questo esperimento non sono ancora cellule intere a diventare gigantesche, però gliela passiamo, e la cosa più affascinante è il rovesciamento dell’uso del microscopio. Non lo vedo bene? Lo ingigantisco. Anzi, lo gonfio.
Un gruppo di ricercatori del MIT e dell’Università di Göttingen ha sviluppato una tecnica chiamata Thousandfold Expansion Microscopy, o 1000ExM, che permette di ingrandire fisicamente un campione biologico (campione, attenzione, non cellula, almeno non ancora) di oltre mille volte in ciascuna dimensione, vale a dire fino a circa un miliardo di volte in volume.
Il principio non consiste nell’aumentare la potenza del microscopio: i ricercatori incorporano proteine e peptidi in una struttura composta da quattro reti successive di idrogel, ancorano al gel parti delle molecole e poi fanno gonfiare il materiale più volte. In questo modo gli elementi che prima erano separati da distanze inferiori al limite ottico vengono allontanati fisicamente e diventano osservabili con un normale microscopio a fluorescenza.
Non hanno ancora dimostrato di poter leggere ordinatamente la sequenza completa di una proteina in una cellula intera, né di riconoscere automaticamente ogni singolo amminoacido: hanno mostrato invece che residui molecolari molto vicini possono essere separati abbastanza da risultare distinguibili e che le strutture sottoposte al procedimento restano riconoscibili.
La ricerca apre tuttavia molte prospettive, a cominciare dal trovare un sistema di marcatura multicolore capace di identificare tutte le diverse specie di amminoacidi. Se la tecnica sarà confermata e adattata a cellule e tessuti intatti, potrà servire per studiare meglio la forma e l’organizzazione delle proteine associate alle malattie neurodegenerative, i complessi proteici nelle sinapsi, le mutazioni che alterano la struttura di una proteina e i campioni patologici senza ricorrere a strumentazioni molto più costose (li ingrandiamo e basta). Gonfiare la materia con un gel potrà quindi offrire nuovi strumenti alla ricerca biomedica.
E no, se siete maschi
comuni e sentite parlare di gonfiare tessuti organici non ci pensate proprio. Non è quel tipo di gel, che tra l’altro non funziona, vi rubano solo soldi, il gingillo che avete ve lo dovete tenere, almeno per un bel po’.