Archivio Panorama

MEMBRA DI RICAMBIO
CORPO. Rifarlo a pezzi
Elettrodi cerebrali per riparare lesioni, microchip per restituire la vista, polmoni artificiali, gambe, braccia e mani bioniche... Ogni organo è pronto a essere sostituito con un ibrido bioartificiale » Grafico
di Claudia Boselli
8/8/2005
URL: http://archivio.panorama.it/home/articolo/idA020001032198
L'ultimo annuncio, che ha fatto scalpore giorni fa, riguarda il trapianto di faccia, che Maria Siemionow in una clinica americana di Cleveland si appresta a eseguire dopo anni di studi. Ma se il «cambio di volto» colpisce l'immaginazione e suscita perplessità, oggi l'uomo è ricostruibile all'80 per cento. E per quasi ogni parte del corpo c'è un pezzo di ricambio: cuore, valvole cardiache, arti e mani, femore, polmone, reni, coclea... Solo in Italia 300 mila persone ogni anno si fanno riparare o sostituire una parte vitale del loro corpo.

L'ambito in cui si stanno facendo i maggiori passi avanti è la ricerca sul sistema nervoso, per capire come elabora tutte le informazioni che riceve dall'ambiente esterno. L'obiettivo è restituire funzioni, movimenti e capacità di comunicazione a persone con gravi lesioni o arti amputati. Nei centri più avanzati, dagli Usa all'Europa, sono in sperimentazione varie tecnologie, con un denominatore comune: elettrodi e sensori impiantati o messi su parti diverse del corpo, a seconda del tipo e grado di handicap.

«L'idea è connettere direttamente microchip e neuroni in grado di rilevare i segnali elettrici del sistema nervoso per tradurli in comandi al computer; oppure stimolare il cervello, come già avviene nel Parkinson, con un eletrtrodo collegato a una sorta di pacemaker esterno» riassume Antonio Pedotti, direttore del laboratorio di tecnologie biomediche al Politecnico di Milano. Al recente seminario italogiapponese di neuro information technology, organizzato da Pedotti, sono stati presentati i risultati più avanzati. Un esempio è il brain computer interface, messo a punto al Politecnico: elettrodi posti sopra il cranio di persone paralizzate rilevano segnali cerebrali, poi elaborati e tradotti in messaggi dal calcolatore. Il prototipo, sperimentato su una ventina di pazienti, ha permesso loro di comunicare o controllare l'ambiente domestico.

Per chi ha perso un arto, uno dei nuovi filoni di ricerca è mettere a punto protesi mirate per l'uso che se ne fa. Grazie alla protesi progettata dal Politecnico di Milano, e realizzata con il Centro protesi Inail di Vigorso di Budrio, una golfista ha migliorato la sua performance, abbassando l'handicap da 13 (prima dell'incidente in cui ha perso il braccio) a 8. Con la protesi la velocità dell'impugnatura è maggiore e il movimento più armonico. «Il braccio artificiale funziona meglio di quello naturale, ma solo nel golf, lo scopo per cui è stato progettato» dice Pedotti. «In una funzione specifica la tecnologia può battere la natura, ma questa è infinitamente più duttile, flessibile, intelligente. Cercare di ridurre il gap è una grande sfida». E non è l'unica.

Elettrodi inseriti nei nervi periferici permetteranno, in un futuro prossimo, di muovere una mano artificiale: la «cyberhand» che ingegneri alla Scuola Sant'Anna di Pisa studiano da alcuni anni. E che ora si apprestano a impiantare, per la prima volta, su un essere umano. Lo ha annunciato Paolo Dario, docente di robotica biomedica e coordinatore del gruppo di ricerca. La cyberhand italiana è una novità rispetto sia a quelle già utilizzate, che ricevono impulsi da elettrodi esterni, sia a quella in uso negli Stati Uniti, che prevede un elettrodo inserito nel cervello.

Mani di ricambio, ma anche vista e udito. Per l'occhio il traguardo futuro è mettere in soffitta gli occhiali, sostituendo il cristallino per correggere tutti i difetti della vista, miopia, presbiopia, astigmatismo. «Chi ha più di 40 anni potrà sostituire questa lente naturale con polimeri iniettabili dentro il sacco capsulare, in modo da correggere sia difetti visivi preesistenti sia la presbiopia» avverte Aldo Caporossi, direttore oftalmologia dell'Università di Siena. E se oggi le staminali possono riparare la cornea, l'obiettivo è ridare la vista a chi è cieco dalla nascita o soffre di retinite pigmentosa o degenerazione maculare con la retina artificiale.

«Al momento i microchip retinici sono insoddisfacenti: permettono di vedere solo flash luminosi, con i quali è difficile orientarsi nell'ambiente» ricorda Renato Meduri, direttore della sezione di Ottica fisiopatologica all'Università di Bologna, il cui gruppo lavora a un modello di protesi più avanzato. L'esplorazione dell'ambiente è affidata a ultrasuoni, tradotti in input luminosi e inviati a fotodiodi impiantati sotto la retina. Lo spazio esplorato dalla sonda a ultrasuoni viene percepito dalla persona come stimoli luminosi; e le lunghezze d'onda diverse, codificate in modulazione di frequenza, consentono di distinguere la distanza dagli ostacoli.

Progressi anche negli elettrodi per l'orecchio bionico. «Con le attuali tecniche chirurgiche e i nuovi elettrodi non si distrugge la coclea e si mantiene l'udito residuo» spiega Sandro Burdo, audiologo all'Ospedale di circolo di Varese. «Ciò permette in casi selezionati di ottenere una stimolazione combinata: elettrica con l'impianto cocleare e acustica con le protesi tradizionali». E sul fronte del cuore? Il sogno futuro è un organo artificiale autonomo, che sostituisca in tutto l'organo naturale. L'ultimo arrivato è l'Abiocor, primo cuore artificiale completamente impiantabile, dotato di entrambi i ventricoli. È alimentato da una batteria interna e da una pila esterna che fornisce energia attraverso elettrodi applicati sulla pelle.

Per ora è riservato a pazienti in situazioni molto critiche. Un «termocuore» che funziona con il calore corporeo fa parte dei progetti in sperimentazione su animali. Completamente impiantabile dovrebbe essere anche il polmone biologico Biolung, di cui è prevista l'omologazione nel 2006. Mentre è ancora lontano dai test sull'uomo il polmone artificiale portatile, studiato in Giappone: membrane in grado di scambiare l'ossigeno in entrata e l'anidride carbonica in uscita, racchiuse in una scatola esterna.
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