Un team di ricerca del MIT ha sviluppato un cerotto a ultrasuoni capace di risintonizzare il cuore di pazienti il cui sistema di conduzione elettrica è compromesso e che dovrebbero sottoporsi a intervento chirurgico per impiantare un pacemaker. Il dispositivo, ancora un prototipo per ora testato solo sui ratti, ha restituito ottimi risultati e potrebbe in futuro rivelarsi una valida alternativa non invasiva. I dettagli sono pubblicati su Nature Biomedical Engineering.
Come funziona
Il dispositivo è composto da due elementi: un cerotto adesivo delle dimensioni di un francobollo, da applicare sul petto, e un piccolo apparecchio tascabile che contiene batterie ed elettronica di supporto. Il cerotto è dotato di minuscoli trasduttori che emettono impulsi a ultrasuoni che attraversano i tessuti fino al cuore, dove aprono specifici canali nelle cellule cardiache precedentemente modificate geneticamente: questo provoca un afflusso di calcio che innesca la contrazione del muscolo e ristabilisce il ritmo corretto.
Una tecnica innovativa: la sonogenetica
Alla base di questo dispositivo vi è una tecnica relativamente nuova chiamata sonogenetica, che funziona in modo analogo all’optogenetica, un approccio che consiste nel modificare geneticamente alcune cellule per farle rispondere alla luce. La sonogenetica fa lo stesso, ma con il suono: le cellule vengono ingegnerizzate per reagire agli ultrasuoni. Nel caso specifico, i ricercatori hanno modificato le cellule cardiache inserendo canali ionici (dei «cancelletti» proteici inseriti nella membrana cellulare che si aprono e si chiudono in risposta a determinati stimoli) più sensibili agli ultrasuoni. «Questi canali ora «sentono» meglio gli ultrasuoni e possono aprirsi per far entrare il calcio, che è ciò che attiva direttamente la cellula e la fa battere», spiega Chen Gong, coordinatore dello studio. Il risultato è che, una volta esposte agli ultrasuoni, le cellule modificate battono sincronizzate con le onde, a differenza di quelle non trattate geneticamente. Nei test su ratti con aritmia, il dispositivo ha corretto il battito in modo rapido e sicuro.
Il futuro: una terapia genica
L’idea degli autori è che, in una futura applicazione clinica, i pazienti ricevano una singola iniezione simile a un vaccino, che modificherebbe geneticamente le cellule cardiache per renderle più sensibili agli ultrasuoni del cerotto. Si tratterebbe di una forma di terapia genica, un approccio già approvato dall’AIFA (Agenzia Italiana del Farmaco) per il trattamento di alcune malattie rare e oncologiche. Niente più operazioni chirurgiche, dunque, ma solo un’iniezione una tantum per far tornare il cuore a battere con il giusto ritmo.
Chiara Guzzonato
