Una cosa che raccomandano spesso nei corsi di rianimazione è di tenere a mente Stayin’ Alive dei Bee Gees: il suo ritmo, poco sopra i 100 battiti al minuto, cade nell’intervallo indicato per mantenere la frequenza delle compressioni durante il massaggio cardiaco.
È un esempio curioso, ma racconta una cosa molto seria: in biologia il ritmo conta.
E può contare anche su scale infinitamente più piccole.
Un recente studio, pubblicato dalla rivista Small, dedicato ai nanotubi peptidici, biomateriali studiati per applicazioni che vanno dal rilascio di farmaci all’elettronica, mostra che queste strutture possiedono vibrazioni collettive nella regione dei terahertz.
Per osservarle, i ricercatori hanno combinato tecniche spettroscopiche e microscopiche d’avanguardia, capaci di studiare fenomeni che avvengono su scale spaziali e temporali estremamente piccole.
«Studiare queste vibrazioni è complesso, perché avvengono su tempi dell’ordine dei picosecondi, cioè milionesimi di milionesimo di secondo, e il segnale può cambiare da un punto all’altro del campione», spiegano gli autori del lavoro «Per questo servono tecniche capaci di misurare direttamente ciò che accade in strutture grandi appena poche centinaia di nanometri».
Ma perché queste vibrazioni sono interessanti?
Proteine e biomolecole non sono oggetti rigidi. Si piegano, oscillano, cambiano forma. Alcuni di questi movimenti collettivi avvengono proprio su scale temporali molto rapide e possono accompagnare cambiamenti di conformazione coinvolti nelle interazioni molecolari.
Quando un farmaco incontra una proteina del nostro organismo, quindi, non trova semplicemente una serratura immobile nella quale infilarsi. Incontra una struttura dinamica, che esplora continuamente configurazioni diverse.
Lo stesso vale quando una proteina entra in contatto con la superficie di un biomateriale.
Qui l’analogia con Stayin’ Alive va presa con cautela: non significa che proteine e biomateriali debbano necessariamente “ballare allo stesso ritmo”. Significa però che, nel mondo molecolare, conoscere soltanto la forma di una struttura potrebbe non essere sufficiente. Anche il modo in cui quella struttura si muove può contribuire a determinarne il comportamento.
Lo studio riesce a osservare queste vibrazioni direttamente sulla superficie dei nanotubi, proprio la regione che entra in contatto con l’ambiente circostante.
Capire se, e in quale misura, questa dinamica possa influenzare l’interazione tra il biomateriale e il mondo biologico è la domanda successiva.
Perché forse, anche alla scala di pochi miliardesimi di metro, la materia non ha soltanto una forma.
Ha anche un ritmo.
