Un microscopio ottico oggi arriva al massimo a 200 nanometri di risoluzione. Le nuove sonde HoTs sviluppate al Centro di Regolazione Genomica di Barcellona scendono a 3 nanometri con tecnica MINFLUX, vicinissimo ai 2 nanometri della doppia elica del Dna. Nelle biopsie di tre pazienti oncologici quello stesso Dna appare più lasso e disperso rispetto al tessuto sano, un dato che apre la strada a un nuovo tipo di biomarcatore tumorale.
Da 200 a 3 nanometri: cosa cambia sotto il microscopio
Le HoTs (Hoechst-6-TAMRA) sono molecole progettate per legarsi al Dna e lampeggiare in modo indipendente, come lucine natalizie. Ogni singolo lampeggio viene fotografato dal microscopio e ricostruito da un algoritmo: dopo migliaia di scatti l'immagine finale risulta dieci volte più nitida rispetto a quella di un microscopio convenzionale. Nelle cellule vive la risoluzione raggiunge i 20 nanometri con tecnica STORM, mentre nei campioni fissati in paraffina scende fino a 3 nanometri con MINFLUX. Lo studio HoT auto-blinking probes, abstract su PubMed è uscito su Molecular Cell il 28 agosto 2026.
La tecnica è stata testata su cellule della pelle umana, cellule HeLa, cellule staminali e sezioni di occhio di pesce zebra. Nella stessa area della biotecnologia si muovono anche gli enzimi capaci di leggere alfabeti genetici artificiali: un lavoro di UC San Diego appena descritto sul nostro sito racconta come un enzima cellulare ha letto per la prima volta un Dna a otto lettere, con la microscopia crioelettronica come strumento chiave.
Il ripiegamento del Dna come indicatore di aggressività tumorale
Il gruppo ha applicato le sonde a biopsie intestinali di tre pazienti con cancro colorettale, conservate in paraffina. Il Dna del tessuto tumorale appare significativamente più lasso e disperso rispetto a quello del tessuto sano prelevato dagli stessi pazienti. Studi precedenti avevano già mostrato che l'impacchettamento della cromatina si allenta con il progredire della malattia: adesso quella proprietà diventa misurabile con una precisione che prima era impensabile su campioni istologici di routine.
Il potenziale clinico è duplice. Da un lato, la stessa firma spaziale del Dna potrebbe fornire un indice quantitativo dello stadio del tumore, affiancando i marker molecolari già usati in patologia. Dall'altro, apre a terapie che agiscono direttamente sulla struttura tridimensionale del genoma, un fronte che si intreccia con le nuove scoperte sull'immunosorveglianza: uno studio giapponese, per esempio, mostra che nei supercentenari i linfociti T anti-tumore quadruplicano rispetto agli ottantenni.
La firma italiana e l'IA che riconosce le cellule al 96-98%
L'autrice senior è Maria Pia Cosma, professoressa ICREA al Centro di Regolazione Genomica di Barcellona, formata al TIGEM di Napoli e Cavaliere della Repubblica dal 2007. Con lei firmano la ricerca Hongyan Sun della City University di Hong Kong e Aiping Wang del Guangdong Provincial People's Hospital. Il gruppo di Cosma a Barcellona lavora da anni sulla cromatina e le cellule staminali, e a luglio 2026 aveva già firmato sullo stesso filone l'atlante della cromatina che confronta 12 specie eucariote.
Un secondo esperimento ha addestrato una rete neurale, chiamata AINU, a leggere le immagini prodotte dalle sonde. Il modello distingue le cellule della pelle da quelle staminali con un'accuratezza del 96-98% basandosi solo sulla geometria del ripiegamento del Dna. Significa che l'organizzazione spaziale del genoma contiene, di per sé, un'informazione sufficiente per identificare il tipo cellulare, senza bisogno di analizzare i geni espressi.
Il prossimo passo dichiarato dagli autori è validare le sonde su casistiche più ampie di biopsie oncologiche di diverso tipo e testare se le variazioni di ripiegamento correlino davvero con la prognosi clinica dei pazienti. Se il dato regge sui grandi numeri, il vetrino istologico potrebbe iniziare a raccontare molto più di quello che oggi riesce a mostrare al patologo.