I ricercatori hanno trovato un metodo per stimolare le cellule del corpo a rilasciare insulina in pochi minuti usando la musica, e funziona particolarmente bene con “We Will Rock You” dei Queen.
Potrebbe sembrare l’ennesima fake news proveniente dai social media, in realtà è stata appena pubblicata da ricercatori svizzeri sulla prestigiosa rivista medica britannica The Lancet. Per produrre e somministrare l’insulina impiantata nel corpo dei diabetici invece che tramite il metodo tradizionale di iniezioni di insulina, il Prof. Martin Fussenegger del dipartimento di scienza e ingegneria dei biosistemi dell’ETH di Zurigo a Basilea e i suoi colleghi stanno lavorando per racchiudere cellule progettate che producono insulina in capsule che possono essere impiantate nel corpo.
Per poter controllare dall’esterno quando e quanta insulina le cellule rilasciano nel sangue, negli ultimi anni i ricercatori hanno studiato e applicato diversi fattori scatenanti: luce, temperatura e campi elettrici. Ora hanno sviluppato un altro nuovo metodo di stimolazione che utilizza la musica per stimolare le cellule a rilasciare insulina in pochi minuti.
Fussenegger dice che questo funziona particolarmente bene con “ We Will Rock You ”, un successo mondiale della rock band britannica, i Queen. L’applicazione clinica, tuttavia, è ancora lontana. I ricercatori hanno appena fornito una prova di concetto, dimostrando che le reti genetiche possono essere controllate da stimoli meccanici come le onde sonore. Se questo principio verrà mai messo in pratica dipenderà dall’interesse di un’azienda farmaceutica a farlo. Dopotutto, potrebbe avere ampia applicazione: il sistema funziona non solo con l’insulina, ma con qualsiasi proteina che si presti all’uso terapeutico.
Diabete: cos’è
Nel diabete, il corpo produce troppo poca o nessuna insulina. I diabetici dipendono quindi da un apporto esterno di questo ormone tramite iniezioni regolari o una pompa per insulina collegata al corpo. I ricercatori guidati da vogliono rendere la vita più facile a queste persone e sono alla ricerca di soluzioni. Per rendere le cellule produttrici di insulina ricettive alle onde sonore, i ricercatori hanno utilizzato una proteina del batterio E. coli. Tali proteine rispondono a stimoli meccanici e sono comuni negli animali e nei batteri. Situato nella membrana del batterio, regola l’afflusso di ioni calcio all’interno della cellula. I ricercatori hanno incorporato il progetto di questo canale ionico batterico nelle cellule umane produttrici di insulina, consentendo a queste cellule di creare da sole il canale ionico e di incorporarlo nella loro membrana. Il team ha pubblicato i risultati con il titolo “Sintonia del rilascio di insulina cellulare mediante la musica per il controllo del diabete in tempo reale” nella sezione “Corrispondenza” della rivista. Hanno scritto che il canale in queste cellule si apre in risposta al suono, consentendo agli ioni di calcio caricati positivamente di fluire nella cellula. Ciò porta ad un’inversione di carica nella membrana cellulare, che a sua volta fa sì che le minuscole vescicole piene di insulina all’interno della cellula si fondano con la membrana cellulare e rilasciano l’insulina all’esterno.
Nelle colture cellulari, i ricercatori hanno innanzitutto determinato quali frequenze e livelli di volume attivavano più fortemente i canali ionici. Hanno scoperto che livelli di volume di circa 60 decibel (dB) e frequenze basse di 50 hertz erano i più efficaci nell’attivare i canali ionici. Per innescare il massimo rilascio di insulina, il suono o la musica dovevano continuare per un minimo di tre secondi e fare una pausa per un massimo di cinque secondi. Se gli intervalli erano troppo distanti, veniva rilasciata sostanzialmente meno insulina. Infine, i ricercatori hanno esaminato quali generi musicali provocassero la risposta insulinica più forte ad un volume di 85 dB. La musica rock con bassi potenti come la canzone “We Will Rock You” ha avuto la meglio, seguita dalla colonna sonora del film d’azione The Avengers. La risposta insulinica alla musica classica e alla musica per chitarra era piuttosto debole in confronto. “We Will Rock You” ha innescato circa il 70% della risposta insulinica entro cinque minuti e tutta entro 15 minuti. Questo è paragonabile alla risposta insulinica naturale indotta dal glucosio di individui sani, ha detto Fussenegger.
Per testare il sistema nel suo complesso hanno impiantato le cellule produttrici di insulina nei topi e hanno posizionato gli animali in modo che la loro pancia fosse direttamente sull’altoparlante. Questo era l’unico modo in cui i ricercatori potevano osservare una risposta insulinica. Se, tuttavia, gli animali potevano muoversi liberamente in una “discoteca per topi”, la musica non riusciva ad innescare il rilascio di insulina. “Le nostre cellule progettate rilasciano insulina solo quando la sorgente sonora con il suono giusto viene riprodotta direttamente sulla pelle sopra l’impianto”, ha osservato Fussenegger. Il rilascio dell’ormone non è stato innescato da rumori ambientali come conversazioni, sirene di ambulanze, tosaerba o sirene dei vigili del fuoco. Secondo lui c’è poco rischio che le cellule impiantate negli esseri umani rilascino insulina costantemente e al minimo rumore. I depositi di insulina richiedono quattro ore per ricostituirsi completamente dopo essere stati esauriti, quindi anche se le cellule fossero esposte al suono a intervalli orari, non sarebbero in grado di rilasciare ogni volta un carico completo di insulina e causerebbero un’ipoglicemia pericolosa per la vita (basso livello di zucchero ). “Potrebbe, tuttavia, coprire le esigenze tipiche di un paziente diabetico che consuma tre pasti al giorno”, ha aggiunto Fussenegger. L’insulina rimane a lungo nelle vescicole, anche se una persona non mangia per più di quattro ore. “Non si sta verificando alcun esaurimento o scarico involontario.”
