Il segreto dell’invisibilità, o meglio, della trasparenza dei tessuti biologici, ha finalmente un nome: si chiama tartrazina ed è un composto sintetico di colore giallo limone, utilizzato principalmente come colorante alimentare. Conosciuto anche con la sigla E102 in Europa (negli Stati Uniti si chiama Yellow 5), questo colorante alimentare ha dato prova di rendere trasparenti in modo reversibile la pelle, i muscoli e i tessuti connettivi in alcuni test di laboratorio condotti sui topi.

Applicando una soluzione acquosa di tartrazina sull’addome di un topo, gli scienziati hanno potuto osservare direttamente il fegato, l’intestino e la vescica del roditore, diventati chiaramente visibili attraverso la pelle. In un altro esperimento, gli studiosi hanno applicato la soluzione sul cuoio capelluto dei topi, che è diventato trasparente alla luce visibile, permettendo di osservare i vasi sanguigni nel cervello dell’animale. I dettagli della scoperta sono stati pubblicati oggi in un articolo di ricerca sulla rivista Science.

Cos’è la tartrazina, il colorante che rende pelle e muscoli trasparenti

La tartrazina, o giallo tartrazina, è un composto sintetico utilizzato principalmente come colorante alimentare per conferire il colore giallo limone a bevande gassate, gelati, gomme da masticare, caramelle, marmellate e yogurt. Identificato con la sigla E102 in Europa (negli Stati Uniti si chiama Yellow 5), questo colorante alimentare ha dimostrato di poter conferire trasparenza ottica reversibile ai tessuti biologici e, secondo i ricercatori che hanno osservato per la prima volta questa sua proprietà, potrebbe trovare una nuova applicazione nell’ambito della diagnostica medica.

Potrebbe ad esempio facilitare la localizzazione di vasi sanguigni o di lesioni profonde, oppure permettere il monitoraggio di disturbi digestivi, fino all’identificazione di tumori.

“Guardando al futuro, potrebbe rendere le vene più visibili durante il prelievo del sangue, semplificare la rimozione dei tatuaggi mediante laser o essere di aiuto nella diagnosi precoce e nel trattamento dei tumori – ha affermato il dottor Guosong Hong, professore associato di scienza e ingegneria dei materiali della Stanford University, che ha contribuito a condurre la ricerca. “Ad esempio – ha aggiunto il dotto Hong – alcune terapie utilizzano i laser per eliminare le cellule cancerose e precancerose, ma sono limitate alle aree vicine alla superficie della pelle. L’applicazione della tartrazina potrebbe essere in grado di migliorare la penetrazione della luce”.

Così l’assorbimento riduce la dispersione della luce

Per arrivare alla scoperta, i ricercatori hanno ipotizzato che le molecole di alcuni coloranti avrebbero potuto fare in modo che alcune lunghezze d’onda della luce passassero più facilmente attraverso la pelle e altri tessuti, in quanto avrebbero potuto alterare gli indici di rifrazione di quegli stessi tessuti, essendo in grado di assorbire maggiormente la luce in alcune regioni dello spettro visibile.

In altre parole, facendo coincidere i diversi indici di rifrazione, che sono ciò che causa la dispersione della luce e determina l’effetto che i nostri occhi interpretano come un materiale biologico opaco e colorato, secondo gli studiosi sarebbe stato possibile conferire trasparenza ottica ai tessuti biologici vivi.

“Pertanto, seguendo la nostra teoria, abbiamo osservato che una soluzione acquosa di un comune colorante alimentare, la tartrazina, ha l’effetto di rendere trasparenti in modo reversibile la pelle, i muscoli e i tessuti connettivi nei roditori vivi – hanno spiegato gli scienziati – . Abbiamo condotto esperimenti sia su idrogel che imita i tessuti sia su tessuti biologici, confermando il meccanismo alla base delle nostre osservazioni”.

“Utilizzando molecole di colorante assorbenti, possiamo trasformare l’addome tipicamente opaco di un topo vivo in un mezzo trasparente: questo ‘addome trasparente’ consente la visualizzazione diretta dei neuroni enterici marcati con proteine fluorescenti, catturandone i movimenti che rispecchiano la motilità intestinale nei topi vivi”.

Per dimostrare che l’approccio poteva essere generalizzato, i ricercatori hanno applicato una soluzione del colorante anche sulla testa di un topo, ottenendone la trasparenza del cuoio capelluto. Quando il colorante è stato sciacquato via, i tessuti sono tornati alla normale opacità, senza che la tartrazina abbia determinato effetti a lungo termine e con qualsiasi eccesso che è stato escreto nelle urine entro le 48 ore.

Al momento, la trasparenza è limitata alla profondità in cui penetra il colorante ma i ricercatori ora sospettano che cerotti o iniezioni con microaghi possano portare a visioni ancora più approfondite all’interno dell’organismo, con importanti implicazioni sia nella ricerca biologica che per la medicina. La procedura non è ancora stata testata sugli esseri umani e i ricercatori dovranno dimostrare che è sicura da utilizzare, soprattutto se il colorante viene iniettato sotto la pelle.

La suggestione dell’uomo invisibile

In un articolo che accompagna la pubblicazione, i ricercatori Christopher Rowlands e Jon Gorecki dell’Imperial College di Londra affermano che ci sarà “un interesse estremamente ampio” per questa scoperta.

“Nel romanzo del 1897 di Herbert George Wells, l’Uomo Invisibile (The Invisible Man), il protagonista inventava un siero che rendeva trasparenti le cellule del suo corpo controllando con precisione il loro indice di rifrazione per adattarlo a quello del mezzo circostante, l’aria – ricordano i due studiosi – . Del resto, si dice spesso che la vita imiti l’'arte, ma raramente lo fa con una combinazione così pronunciata di precisione e ritardo”.

“Centoventisette anni dopo, i ricercatori riportano che i coloranti biocompatibili rendono trasparenti i tessuti viventi regolando l’indice di rifrazione del mezzo circostante per adattarlo a quello delle cellule. Questo approccio offre un nuovo mezzo per visualizzare la struttura e l’attività dei tessuti e degli organi profondi in vivo in modo sicuro, temporaneo e non invasivo”.