Staminale ‘laser’: e la luce vive attraverso le cellule.

A 50 anni dalla sua invenzione, il laser ‘prende vita’. Lo fa usando come lente una cellula staminale umana, geneticamente modificata trasferendo al suo interno il gene di una medusa che la rende fluorescente.

Il risultato sa di fantascienza, ma i ricercatori americani che lo descrivono sulla rivista Nature Photonics pensano gia’ alle applicazioni, che potrebbero andare dalle diagnosi mediche alle comunicazioni su fibra ottica, all’informatica.
Ne sono convinti, per esempio, gli autori dello studio: ‘la capacita’ di generare la luce laser da una sorgente biocompatibile posta nell’organismo del paziente potrebbe rivelarsi utile per nuovi esami diagnostici’, ha osservato Seok Hyun Yun, che ha condotto la ricerca con Malte Gather presso il centro di Fotomedicina del Massachusetts General Hospital. Il laser vivente, ha aggiunto Yun, e’ promettente anche ‘per le terapie fotodinamiche, nelle quali i farmaci vengono attivati proprio da un fascio di luce’.

I ricercatori hanno sostituito i tradizionali materiali sintetici con una cellula staminale embrionale umana che deriva da una delle linee di cellule staminali da tempo in commercio.
La cellula e’ stata geneticamente modificata in modo da produrre la proteina fluorescente prodotta dalla medusa Aequorea victoria, da tempo utilizzata nei laboratori di biologia. ‘Da quando i laser sono stati inventati sono stati usati solo materiali sintetici, come cristalli e gas purificati, per amplificare gli impulsi dei fotoni che rimbalzano avanti e indietro tra i due specchi. Il nostro lavoro – rileva Seok Hyun Yun – e’ il primo a riportare la costruzione di un laser biologico funzionante basato su una singola cellula vivente’.
La cellula, hanno spiegato gli stessi ricercatori, funziona come una lente e amplifica le particelle di luce (i fotoni) in impulsi di luce laser dell’ampiezza di alcuni nanosecondi.
‘Questa ricerca e’ nata dalla nostra curiosita’ scientifica’, ha detto Gather. ‘Ci siamo chiesti – ha aggiunto – per quale ragione la luce laser non esista in natura e se fosse possibile far funzionare un laser in un materiale biologico o in organismi viventi’. Per trovare la risposta i ricercatori hanno pensato di usare cellule staminali umane modificate in laboratorio e indotte a produrre la proteina verde fluorescente chiamata Gfp. Quindi hanno messo una cellula cosi’ modificata in un microscopico cilindrico, delimitato da due specchi. ‘Sebbene gli impulsi laser durino pochi nanosecondi – dicono i ricercatori – sono brillanti abbastanza da permettere di analizzare simultaneamente le proprieta’ di un grande numero di cellule’.