Le nostre cellule ricevono, elaborano ed emettono segnali fondamentali per la nostra vita utilizzando strutture (note anche come “organelli”) che sono grandi meno di un milionesimo di metro ed in continuo movimento. Per studiare questi segnali ad oggi possiamo solo interferire con la materia vivente distruggendola o, nel caso migliore, “congelandola”.
Ora non più: fasci di luce verranno lanciati in orbita attorno alle strutture di interesse, senza più lasciarle, per studiarle con una precisione mai raggiunta prima. «Come un satellite che gira intorno al suo pianeta: solo che il pianeta è microscopico e il satellite è la punta di un fascio di luce laser. E non è la forza di gravità a tenerlo in orbita, ma i segnali stessi captati dal nuovo sistema di riferimento», spiega l’ideatore di questo approccio originale, Francesco Cardarelli, Professore Associato in Fisica Applicata alla Scuola Normale Superiore di Pisa.
Questa strategia innovativa sarà applicata al granulo di insulina, struttura microscopica deputata alla regolazione dei livelli di glucosio nel nostro sangue, e il cui malfunzionamento costituisce un fattore distintivo nella fisiopatologia del diabete. Il progetto – “CAPTUR3D: Capturing the Physics of Life on 3D-Trafficking subcellular Nanosystems”, premiato dall’Unione Europea con 2 milioni di euro nell’ultima tornata degli ERC Consolidator Grant – verrà sviluppato presso il laboratorio NEST della Scuola Normale Superiore e vedrà coinvolta anche l’Azienda Ospedaliera Universitaria Pisana. In particolare il gruppo di Endocrinologia e Metabolismo dei Trapianti d’Organo e Cellulari guidato dal Prof. Piero Marchetti garantirà l’accesso a preziosi tessuti derivati da pazienti umani, sia sani che diabetici.
«Da un punto di vista fisico – spiega ancora Cardarelli – ciò che viene proposto è un cambio di sistema di riferimento: da quello ‘convenzionale’ di una singola cellula a quello non convenzionale di un singolo organello in movimento. Apriremo una nuova frontiera della Biofisica Molecolare portando le tecniche di analisi più sofisticate in nostro possesso in orbita attorno a microscopici pianeti dentro le nostre cellule, per rendere visibile ciò che finora è sfuggito ad ogni tentativo di indagine. Svelare i segreti molecolari del granulo di insulina e del suo ruolo nel diabete sono solo la prima di tante sfide che ci aspettano».
