Rivestire i mitocondri con materiali innovativi senza compromettere il loro lavoro. È il risultato di una ricerca dell’IRCCS Fondazione Istituto Neurologico Carlo Besta e del Politecnico di Milano, pubblicata sul prestigioso Journal of the American Chemical Society. Una scoperta che apre nuove prospettive per le malattie legate al malfunzionamento di queste piccole strutture delle cellule.

Lo studio nasce nel laboratorio congiunto BraiNs, inaugurato nel 2023, e unisce due competenze diverse. Da una parte la biologia mitocondriale del gruppo della dottoressa Valeria Tiranti, della struttura di Genetica medica e Neurogenetica del Besta e responsabile del Centro Fondazione Mariani per le malattie mitocondriali pediatriche. Dall’altra l’ingegneria chimica e dei materiali del gruppo del professor Pierangelo Metrangolo del Politecnico.

Le centrali energetiche delle cellule

I mitocondri producono l’energia che serve alle cellule per funzionare. Quando non lavorano bene possono essere coinvolti in diverse malattie, spesso rare. In primo piano ci sono le malattie mitocondriali, che colpiscono i tessuti che consumano più energia, come il cervello e i muscoli. Per queste patologie le possibilità di cura sono ancora limitate.

I materiali premiati con il Nobel

Protagonisti della ricerca sono i Metal-Organic Frameworks, o MOF: materiali innovativi che si possono modificare e adattare in base all’uso. Nel 2025 sono valsi il Premio Nobel per la Chimica a Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar Yaghi. Applicarli ai mitocondri però non è semplice, perché si tratta di strutture molto delicate.

I ricercatori hanno messo a punto un procedimento che riveste direttamente la superficie dei mitocondri con questi materiali, usandone quantità molto basse. Il dato più importante: anche dopo il rivestimento i mitocondri continuano a produrre energia.

«La possibilità di modificare il rivestimento apre ora nuove prospettive di ricerca: in futuro si potranno sviluppare MOF con caratteristiche diverse a seconda dell’obiettivo, creando rivestimenti capaci di svolgere funzioni specifiche», spiega Metrangolo.

La prospettiva del trapianto mitocondriale

Una delle possibili applicazioni, ancora sperimentale, riguarda il trapianto mitocondriale: l’idea è trasferire mitocondri sani nelle cellule in cui quelli presenti non funzionano. «Un rivestimento progettato in modo specifico potrebbe, in prospettiva, favorire questo trasferimento e l’interazione dei mitocondri con le cellule», sottolinea Tiranti.

Serviranno però altri studi per capire se il rivestimento offra un vantaggio concreto rispetto ai mitocondri non rivestiti. La ricerca fa parte del progetto del dottorando Marco D’Amato, finanziato da Cal.Hub.Ria, il Calabria Hub per la ricerca innovativa e avanzata, con i fondi del Piano operativo Salute del Ministero della Salute.

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