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PoliMi e Istituto Besta mettono a punto un metodo innovativo per rivestire i mitocondri senza causare danni
Redazione InnovationCity Uno studio condotto dall'IRCCS Fondazione Istituto Neurologico Carlo Besta e dal Politecnico di Milano, pubblicato sul Journal of the American Chemical Society, dimostra la fattibilità di applicare materiali innovativi MOF sulla superficie cellulare preservando la produzione di energia.
Una scoperta che unisce la biologia cellulare e l'ingegneria dei materiali apre scenari inediti nella lotta alle patologie rare. Un gruppo di ricercatori dell'IRCCS Fondazione Istituto Neurologico Carlo Besta e del Politecnico di Milano, operativi all'interno del laboratorio congiunto BraiNs inaugurato nel 2023, è riuscito a rivestire con successo i mitocondri utilizzando materiali innovativi senza comprometterne la fondamentale capacità di produrre energia. Lo studio, frutto della collaborazione tra il team guidato dalla dottoressa Valeria Tiranti e quello del professor Pierangelo Metrangolo, è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista internazionale Journal of the American Chemical Society.
I mitocondri rappresentano le strutture biologiche deputate alla produzione di energia all'interno delle cellule. Quando questi elementi subiscono alterazioni e malfunzionamenti, possono innescare gravi patologie, spesso classificate come malattie rare, che colpiscono in particolare i tessuti a elevato fabbisogno energetico come il cervello e i muscoli, ambiti in cui le opzioni terapeutiche attuali risultano ancora fortemente limitate.
Al centro della ricerca ci sono i Metal-Organic Frameworks, noti come MOF, una classe di materiali altamente versatili e personalizzabili la cui importanza scientifica è stata consacrata nel 2025 con il conferimento del Premio Nobel per la Chimica a Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar Yaghi. Applicare tali strutture ai mitocondri presentava tuttavia notevoli criticità a causa della estrema delicatezza di questi organelli cellulari.
Attraverso un procedimento innovativo, il team è riuscito a rivestire direttamente la superficie mitocondriale impiegando quantità estremamente ridotte di materiale, dimostrando che gli organelli mantengono inalterata la propria efficienza energetica anche dopo il trattamento. Questo risultato pionieristico apre nuove prospettive per la medicina rigenerativa, in particolare nell'ambito del trapianto mitocondriale, una tecnica sperimentale mirata a trasferire mitocondri sani all'interno di cellule danneggiate. Un rivestimento ingegnerizzato su misura potrebbe in futuro favorire questo delicato trasferimento e ottimizzare l'interazione biologica con le cellule riceventi, sebbene i ricercatori sottolineino la necessità di ulteriori verifiche sperimentali per confermare i vantaggi clinici rispetto agli elementi non rivestiti.
L'attività di ricerca, inserita nel percorso di dottorato del ricercatore Marco D’Amato, ha beneficiato del sostegno finanziario del progetto CALabria HUB per Ricerca Innovativa ed Avanzata (Cal.Hub.Ria) attraverso i fondi del Piano Operativo Salute messi a disposizione dal Ministero della Salute.
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