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Il futuro in pillole
Le cronache del granchio che salvava le vite: sono gli animali i veri dottori?

 

Oggi vorrei farvi riflettere su uno degli argomenti meno dibattuti del ventunesimo secolo: A chi dobbiamo la maggior parte degli avanzamenti in materia di chimica farmaceutica?

Non vorrei sminuire la storia della farmacia, i vari Mendeleev (colui che ad inizio novecento classificò per la prima volta gli elementi), Hoffmann (inventore dell’aspirina), Cushing (padre dell’immunologia) e chi più ne ha più ne metta.

No, piuttosto vorrei sensibilizzarvi su un piccolo amico-a-tante-zampe che ogni giorno salva centinaia di migliaia di vite umane (e non).

Ho stuzzicato un po’ la vostra curiosità? Bene! Vuol dire che possiamo passare ai fatti.

Ad inizio ‘900, la sperimentazione farmacologica avveniva principalmente su sé stessi.
Non esistevano grossi laboratori che non fossero affiliati con le università (tutt’ora molti lo sono), e non esistevano la maggior parte delle odierne tecniche di farmacologia/chimica e biologia.

All’epoca, anche creare una semplice soluzione neutra era un problema.

Le radici di questa difficoltà sono imputabili semplicemente al fatto che i batteri sono presenti ovunque.
Non c’è un singolo centimetro sulla terra che ne sia libero (a parte luoghi e situazioni che prevedano un ambiente sterile al cento per cento).

Perfino dentro alla bocca di un vulcano, a pochi millimetri dalla lava, nonostante la concentrazione di batteri sia più bassa,  non è nulla.

La maggior parte delle medicine utilizzate ad inizio ‘900, esattamente come ai giorni nostri, erano vaccini ed antibiotici (che come ben sapete sono medicine estremamente invasive, nonostante siano largamente utilizzate) di fattura più o meno complessa.

Ciò che è cambiato, sono la modalità di produzione: pensate che sfortuna poteva essere morire a causa di un vaccino creato in maniera sbagliata, o morire di setticemia a causa di un’infezione perché le siringhe non erano state sterilizzate in maniera corretta, oppure ancora ritrovarsi con dei batteri nocivi per l’organismo dentro al vaccino che sta cercando di curarti.

Pensate che durante la prima e la seconda guerra mondiale morirono a migliaia per queste stesse ragioni.
Venire curati in un ospedale sul campo era quasi meno sicuro che ricevere una scarica di proiettili addosso.

Ora, o meglio, dagli anni 70, siamo in grado di lavorare non solo in ambienti sterili, ma con soluzioni sterili.

L’inventore delle sopracitate soluzioni, però, non è nessun rinomato scienziato.

Piuttosto si tratta di sangue.

Si, avete capito bene, c’è un animale, il cui sangue, è una soluzione completamente sterile.

La Limulidae, è una famiglia di artropodi estremamente particolari.

horseshoe 2
 


Sono solo quattro specie di granchi dalle fattezze molto singolari.

Il loro nome è “Granchi a ferro di cavallo” o “Horseshoe crab”, e sono famosi per essere una delle specie più antiche sopravvissute ai giorni nostri.

I granchi a ferro di cavallo sguazzano tra i fluidi terrestri da 450 milioni di anni, e da allora, sono cambiati ben poco.

Il motivo non è che in 450 milioni di anni non si siano mai annoiati, né è un problema di adattamento.
Semplicemente questi animali, funzionano fin troppo bene.

Evoluzionisticamente si sono adattati per sopperire ai propri deficit, in maniera meravigliosa.

Ciò che a questi granchi manca, è un vero e proprio sistema immunitario.

Essendo animali acquatici, ed essendo che i batteri sono vastamente presenti anche nell’acqua, sono sottoposti costantemente al rischio di infezioni.

Gli horseshoe crabs, dunque svilupparono in tempi remoti una caratteristica estremamente peculiare: un sistema immunitario presente direttamente nel loro sangue.
Non hanno ghiandole addette alla creazione di anticorpi né nessun’altra organo con questa funzione.

Il sangue di questi granchi è blu a causa della presenza dell’emocianina, una metalloproteina caratteristica appunto di artropodi e molluschi, che viene usata come proteina respiratoria.
Il colore è dovuto alla presenza di atomi di rame, in grado di legarsi alle molecole di ossigeno e rilasciarle a piacimento (un po’ come l’emoglobina, che utilizza il ferro per adempire allo stesso compito).

Ma il blu, non è l’unica caratteristica tipica del sangue di questi esseri.
Il fatto che il loro sangue sia una soluzione sterile è dovuto alla presenza di amebociti.

Gli amebociti sono cellule mobili capaci di spostarsi tra i tessuti e fagocitare corpi estranei all’organismo (e/o sostanze alimentari).
La loro modalità di azione è coagulare il sangue intorno alla contaminazione batterica, creando una membrana gelatinosa che isola completamente l’infezione e gli impedisce di attecchire sull’intero organismo.
La reazione occupa circa 45 minuti invece che due giorni (lavorativi o meno)  come avviene per il sangue dei mammiferi.

horseshoe 3
 

Così, è dagli anni 70 che i nostri eroici medici involontari, ci aiutano fungendo da test per la sterilità degli equipaggiamenti medici e per le medicine assumibili solo in endovena.

Ciò avviene per il fatto che gli amebociti riescono ad individuare anche le endotossine batteriche meno individuabili (il paragone è un granello di sabbia in una piscina olimpionica), rendendole innocue.

 


In america, questo procedimento è addirittura uno standard completamente regolamentato: per la FDA (Food and Drug Administration) qualsiasi strumento (pace-maker, aghi, impianti chirurgici) e medicina endovenosa devono passare il “Crab-test”.

Non voglio fare del facile perbenismo o dire che questo non è necessario, ma ogni anno circa 600.000 granchi vengono catturati durante la stagione della riproduzione(poveracci no? Nell’unica volta all’anno in cui si divertono), e donano in maniera involontaria il 30% del proprio sangue agli specialisti ed ai ricercatori.

Non storcerete più il naso al prossimo prelievo, eh?

Ad ogni modo, nell’industra farmaceutica il sangue dei nostri amichetti ha delle quotazioni esorbitanti: 20.000€/litro direi che è un prezzo infinitamente più alto di qualsivoglia bottiglia di Sassicaia più o meno invecchiata.

Ma non disperate, c’è anche chi lotta per salvare gli artropodi!

John Dubczak, general manager al Charles River Laboratories, ha trovato un metodo per utilizzare una percentuale minore di sangue nelle soluzioni (su una soluzione, solo il 5% è di sangue).

Le sue metodologie sono talmente tanto innovative che sono state utilizzate sulla stazione spaziale internazionale (ISS) per studiare il tipo di batteri presenti sulle superfici dello stabilimento, e potrebbe aiutare nello sviluppo di tecniche per agevolare la sopravvivenza dell’uomo nello spazio (non letteralmente eh!).

Sulla terra, nel mentre, i nostri colleghi nipponici stanno cercando di utilizzarlo nel rintracciare infezioni imputabili a funghi (e non a batteri) e nello sviluppo di ricerche per trattamenti anti-cancerogeni basati sullo stesso principio di “isolamento del pericolo”.

Per ora le alternative al sangue di granchio restano poche, ed ancora poco efficaci.

Esiste un chip in grado di fornire un avviso se entra in contatto con agenti contaminanti ed un sistema a cristalli liquidi (sviluppato dall’università di Madison, nel Wisconsin), che potrebbe fornire un sistema simile a costi più contenuti.

Nonostante questo tipo di tecnologia sia perfino più sensibile degli amebociti, e che pensare positivo non sia un problema, i risultati sono ancora troppo immaturi per ricevere l’approvazione della FDA, dichiara il Dr. Peter B. Armstrong, professore di medicina cellulare e medicina molecolare all’University of California.

Trovare tecniche alternative all’utilizzo degli horseshoe crab però è sempre più un urgenza, a causa della loro grande diminuzione di numero, causata, oltre che dai “prelievi sanguigni”,  da cause ambientali imputabili alla perdita di un ecosistema favorevole (i granchi, per esempio, hanno sempre meno spiagge dove potersi riprodurre).

horseshoe 1
 

Negli ultimi 15 anni, la popolazione di granchi a ferro di cavallo è diminuita tra il 75% ed il 90% nella Delaware Bay, dove, per l’appunto, è presente la più grande comunità al mondo.

Questo senza contare che il 10-30% dei granchi muore nell’estrazione del sangue.
Infine alcuni studi mostrano una riduzione nelle capacità riproduttive dei granchi dopo le insistenti donazioni.
 

In cosa sperare quindi? 

Vincerà la natura, o ancora una volta, l’uomo, distruggerà qualcosa di magico?

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