Questi pesci artificiali hanno un cuore umano
C’è un nuovo pesce artificiale che nuota autonomamente in una delle piscine dei laboratori dell’Università di Harvard, a Boston, con un’insolita coda alimentata da cellule di un cuore umano. Il team di scienziati di Harvard, in collaborazione con la Emory University, in Georgia, ha messo a punto il cosiddetto “pesce bio-ibrido” realizzato con cellule cardiache derivate da staminali umane. I risultati del progetto, pubblicati sulla rivista Science, accendono le speranze per il futuro della ricerca cardiaca, per studiare aritmie e mettere a punto nuove e più sofisticate pompe cardiache.
«Il nostro obiettivo è costruire un cuore artificiale con cui rimpiazzare il cuore malformato di un bambino», ha spiegato Kit Parker, bioingegnere di Harvard, tra gli autori dello studio. «Il cuore è estremamente complesso e non è sufficiente imitarne l’anatomia». Dieci anni fa il gruppo di ricerca di Parker aveva già usato le cellule del muscolo cardiaco di ratto per realizzare una pompa bio-ibrida simile a una medusa, mentre nel 2016 le avevano impiegate per creare una razza artificiale capace di nuotare.
«Abbiamo appreso ciò che dovevamo imparare, adattando le invenzioni ai nostri sforzi per comprendere le malattie pediatriche, ora stiamo cercando di costruire un modello più complesso di un organismo marino tridimensionale utilizzando cellule cardiache umane», ha aggiunto il bioingegnere.
Per il nuovo esperimento, i ricercatori hanno preso ispirazione da un piccolo pesce che avesse due strati di cellule muscolari, una su ciascun lato della pinna caudale (una particolare pinna posta sulla coda di alcuni animali acquatici): con la contrazione di uno strato, l’altro si allunga e viceversa generando un meccanismo alternato che permette al pesce artificiale di nuotare autonomamente per più di 100 giorni. Il pesce bio-ibrido è riuscito a muoversi nell’acqua grazie all’utilizzo di carta, plastica, gelatina e due strisce di cellule muscolari cardiache viventi, le cui contrazioni hanno tirato la coda del pesce da un lato all’altro. I ricercatori hanno messo a punto anche una struttura che generasse il ritmo in modo autonomo, una specie di pacemaker per regolare la frequenza e le contrazioni.
Secondo quanto riportato dagli scienziati, le cellule muscolari sono diventate più forti con l’esercizio, un segnale positivo che potrebbe essere implementato per i trattamenti dell’insufficienza cardiaca. Con il passare dei giorni, il pesce bio-ibrido ha quindi migliorato le sue performance: l’ampiezza della contrazione muscolare, la velocità e la coordinazione sono aumentate nel corso del primo mese man mano che le cellule cardiache maturavano. Proprio quasi come un vero pesce.
