“Da un grande potere derivano grandi responsabilità”, chi non conosce questa citazione resa celebre dal film Spiderman, uno dei supereroi più famosi di tutti i tempi. Che cosa pensereste se vi dicessi che proprio da un piccolo ragnetto si potrebbero ottenere grandi cose, molte delle quali ancora oggi sembrano impensabili? Ebbene si, non stiamo parlando di miti o leggende, ma della concreta possibilità di ottenere farmaci e medicamenti proprio dalla tela di un ragno.
Negli ultimi anni, tra i biomateriali studiati dagli scienziati ci sono diversi composti, naturali, sintetici o misti, che una volta a contatto con l’acqua formano dei gel che, a loro volta, riescono ad interagire con i tessuti biologici. Ciò che ne deriva è un idrogel, una sostanza dalle numerose potenzialità e impieghi sia in campo medico che farmaceutico. Questi idrogel possono agire infatti come vettori per il trasporto di sostanze farmacologiche, rilasciandole in modo uniforme e graduale sulle superfici con cui vengono in contatto. Tra i materiali studiati a tal fine vi è per l’appunto la seta di ragno, una fibra proteica dotata di una straordinaria flessibilità e resistenza.
Questa scoperta è merito di un gruppo di ricercatori svedesi, che ha pubblicato il proprio lavoro su “Nature Communication”, spiegando come questo idrogel potrebbe essere impiegato per varie applicazioni mediche in campo umano, come cicatrizzante e lenitivo per la cura delle ferite e come veicolo di farmaci a lento rilascio.
IN CHE MODO IL RAGNO TESSE LA SUA TELA?

La produzione della seta è deputata ad alcune ghiandole presenti all’interno dell’addome dei ragni. Sono conosciuti sette tipi diversi di ghiandole, le quali non sono mai presenti tutte insieme nello stesso ragno. Ciascun ragno può possedere due, tre o addirittura quattro paia di filiere, ciascuna delle quali con una propria funzione. Esse sono collegate con le ghiandole da dotti molto sottili, il cui numero varia da due a cinquantamila. Ogni ragno produce 7 diversi tipi di seta, ognuna con un terminale proteico che si è scoperto essere molto importante per la formazione del filo di seta.
Quando la seta viene espulsa dal corpo del ragno subisce un processo di polimerizzazione e dallo stato liquido passa a quello solido. Questo cambiamento di stato è strettamente collegato ad una variazione del valore di pH da 8 a 5.
COMPOSIZIONE CHIMICA DELLA SETA DI RAGNO

Dal punto di vista chimico tutti e 7 i tipi di seta prodotti dal ragno sono composti per circa il 50% della loro struttura da una catena proteinica polimerizzata chiamata fibroina caratterizzata dalla presenza di una regione iniziale C-terminale, una regione centrale altamente ripetuta e una regione finale N-terminale.
La restante parte della seta è composta da pirrolidina, potassio idrogeno-fosfato e potassio nitrato. La prima ha proprietà fortemente igroscopiche, il potassio idrogeno-fosfato abbassa il pH della tela ad un livello acido e il potassio nitrato ha azione antibatterica.
LA SCOPERTA SVEDESE
I ricercatori svedesi hanno lavorato con una proteina ricombinante chiamata His-NT2RepCT e un’etichetta di purificazione, His6-tag. Si tratta di una proteina ricombinante molto simile a quella della seta di ragno presente in natura che può essere indotta a formare una fibra continua se messa in condizioni simili a quelle naturali.
Questo lavoro di ricerca ha dimostrato che il processo di gelificazione avviene per varie concentrazioni di proteina, da 10 a 300 mg/ml, e che la concentrazione ne influenza la velocità in modo inversamente proporzionale. Mentre da un lato è stato appurato che il processo di gelificazione non dipende dall’etichetta His6-tag, dall’altro si evince il ruolo fondamentale di entrambi i terminali globulari. In particolare quello N-terminale si è dimostrato capace di gelificare anche da solo, dando un prodotto eccezionalmente trasparente, con una velocità spesso superiore a quella della proteina intera che invece da spesso gel più opachi.
Un altro aspetto molto interessante è che, una volta formato, questo idrogel resta stabile anche abbassando la temperatura esterna, ampliandone così i possibili impieghi commerciali. Ovviamente, per poter ottenere l’idrogel occorre sfruttare anche un cambio di pH, esattamente come accade nel corpo del ragno.
ATTENZIONE!
Non tutti i ragni però producono seta che gelifica, e non tutte le sete di ragno possono essere utilizzate per creare idrogel utili all’uomo. Questo dipende dalla specie. Per esempio, Araneus ventricosus produce della seta che non gelifica, mentre Trichonephila clavipes, una specie che abita le foreste e le aree boschive che vanno dagli Stati Uniti meridionali all’Argentina è in grado di produrre sfere di seta gelificanti. Gli autori dello studio hanno però utilizzato la seta di un ragno locale, il Larinioides sclopetarius, presente in tutta Europa.
CONCLUSIONI
Questi studi sono l’ennesima dimostrazione di quanto la natura ci venga costantemente incontro e di come ogni singola forma di vita sia importante indipendentemente dalle sue dimensioni. A dimostrarlo come abbiamo appena visto è un piccolo ragnetto, capace con le sue sete di apportare notevoli benefici alla nostra vita. Alcune di queste sete sono dotate di proprietà antibatteriche, cicatrizzanti, emostastiche, febbrifughe, risultando perfettamente biocompatibili quindi senza rischio di rigetto e anche biodegradabili, altre invece hanno dimostrato una resistenza superiore a quella dell’acciaio. Questa ulteriore scoperta ha permesso di aprire nuovi orizzonti alla terapia medica, in particolare per la realizzazione di impianti biomedici, come le protesi e per la ricostruzione di tendini. Alcuni tipi di seta di ragno inoltre si sono dimostrate efficaci anche nella progettazione di edifici e nella “cattura” di detriti spaziali.
Per tutti questi motivi, la prossima volta che ti imbatti in un ragno, pensaci due volte prima di schiacciarlo. OGGI PUO’ FARTI PAURA, MA DOMANI POTREBBE ESSERTI MOLTO UTILE!
Dott. Andrea Liguori





