la Repubblica, 13 febbraio 2017
Diagnosi e cura smart. Una pillola ci visiterà viaggiando nel corpo
UNA pillola elettronica da inghiottire per sapere come stiamo e, in futuro, somministrare medicine. In uno studio su Nature, un team di ricerca del Massachusetts Institute of Technology mostra i progressi nel campo della edible tech, ovvero la tecnologia che possiamo ingoiare: la loro idea è una capsula, in fase di sviluppo e per ora testata sui maiali Yorkshire, che permette di monitorare parametri del corpo trasmettendo dati e immagini in wireless, e in futuro anche di rilasciare medicinali direttamente nel corpo del paziente.
Ma l’elettronica ha bisogno di energia per funzionare e inghiottire una batteria – che contiene elementi tossici per l’organismo – non può essere la soluzione. Così il gruppo del Mit ha implementato nella capsula un sistema per generare l’elettricità necessaria direttamente dai succhi gastrici dello stomaco, che producono una reazione elettrochimica con il rame e lo zinco contenuti nella nuova pillola smart.
Finora la capsula ha conosciuto soltanto lo stomaco dei maiali, per quelli umani serve ancora tempo. Ma con i suini i test hanno dato risultati incoraggianti. Al momento le capsule di questo tipo sono piuttosto grandi, con conseguente rischio di soffocamento per il soggetto che deve ingerirle, e il massimo dell’attività registrabile è di circa un’ora.
«Stiamo riducendo le dimensioni per renderle oggetti sicuri e nei primi test dei nuovi dispositivi abbiamo raggiunto una settimana di attività. Lavoriamo a permanenze più ampie, magari di diversi mesi», spiega Giovanni Traverso, uno degli scienziati del team, di lontane origini italiane, un percorso di studi e professionale da Cambridge alla Johns Hopkins University. «Il nostro lavoro sulle tecnologie ingeribili va verso un sistema diagnostico più preciso e sicuro. Il passo in avanti più importante che stiamo facendo è sulla grandezza delle capsule intelligenti e sul loro periodo di attività».
I liquidi gastrointestinali dei suini funzionano da elettrolita: «L’energia è un elemento chiave, e per alimentare il sistema il nostro lavoro si concentra sul recuperare energia dal corpo. Usiamo due metalli, zinco e rame, con i fluidi gastrointestinali, che funzionano come medium per generare l’elettricità necessaria».
Siamo a un punto di svolta per le tecnologie ingeribili. Supponiamo di inghiottire una pillola smart di prossima generazione. Che cosa succederebbe? «È come una capsula normale, una volta mangiata attraversa il corpo nel tempo necessario all’ingestione e raccoglie energie attraverso la reazione elettrochimica per svolgere il suo compito», prosegue Traverso. «Abbiamo molto lavoro davanti, ma le applicazioni potenziali sono tante. E dobbiamo assicurarci che queste tecnologie siano sicure quando utilizzate con regolarità».
I fattori principali di ricerca sono «la dimensione per agevolare il viaggio della capsula nel corpo, la permanenza e il modo in cui vengono misurati i parametri per calibrare il rilascio di medicinali», dice Traverso. «Ci sono enormi opportunità per la diagnosi e il trattamento medico, e l’impatto può essere significativo in diversi campi della medicina».
Ma il futuro della pillola smart non è solo terapeutico, come spiega Roberto Cingolani, direttore scientifico dell’Istituto italiano di tecnologia: «Certo il campo è naturalmente scientifico e medico, con l’invio nel corpo un rilevatore biochimico che può essere metabolizzato e monitorato attraverso un comune smartphone. Ma prima ancora che nella medicina, vedo una sua applicazione nel packaging alimentare, visto che si utilizzano materiali naturali. Potremo ad esempio mangiare anche le confezioni, che saranno responsive magari cambiando colore se il cibo sta andando a male. In Italia, con la nostra tradizione alimentare, questo farebbe la differenza e a basso costo».
Ma il fattore chiave è la biodegradabilità, ovvero la sicurezza. «Essendo oggetti privi di meccanica e propulsione, l’unico fattore da controllare in questo senso è l’onda radio, il wireless con cui vengono trasmessi i dati dal corpo a fuori», prosegue Cingolani. Che vede tempi stretti perché tutto questo diventi realtà: «La tecnologia è già matura, questi dispositivi sono facilmente “stampabili” e i processi industriali sono già definiti. Mancano le certificazioni, ma il grande viaggio della tecnologia commestibile è già cominciato».