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Medicina

Le persone che hanno fatto la storia dei vaccini

Siamo nella settimana mondiale dedicata alle vaccinazioni. E con l’occasione, Wired ha pensato di raccontarvi la storia di una tra le più importanti scoperte nella storia della medicina attraverso i suoi protagonisti (nel bene e nel male)

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I numeri a volte parlano chiaro. Pensiamo al vaiolo, una malattia che nel corso del ventesimo secolo ha ucciso tra i 300 e i 500 milioni di persone, per poi sparire, di colpo, grazie a una campagna di vaccinazioneinternazionale. È vero, rimane l’unico caso, ma altre malattie potrebbero presto fare la stessa fine. La poliomielite, ad esempio, che dal 1988 ad oggi ha registrato un calo del 99% nei casi, e rimane endemica solamente in tre nazioni del mondo. O ancora, il morbillo, per il quale le vaccinazioni hanno abbattuto dell’80% la mortalità tra il 2000 e il 2017, salvando circa 21 milioni di vite umane in meno di due decenni. Di fronte a simili cifre, è difficile non concordare con gli esperti: i vaccini sono una delle più importanti scoperte nella storia della medicina. E bisogna evitare che bufale, fake news e vere e proprie truffe ne compromettano i risultati.

È per questo che nasce la Settimana mondiale delle vaccinazioni, un appuntamento sponsorizzato dall’Oms per ricordare i benefici dei vaccini, e contrastare la disinformazione in materia. Quest’anno abbiamo deciso di contribuire a modo nostro, facendo un ripasso di storia: ecco alcuni dei più importanti personaggi che hanno contribuito, in positivo o in negativo, allo sviluppo e alla diffusione delle vaccinazioni.

Lady Mary Wortley Montagu

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Non è facile decidere dove inizia la storia delle vaccinazioni. Ma un punto di partenza può essere la figura di Lady Mary Wortley Montagu, una donna modernissima per la sua epoca, che in questa vicenda fa in qualche modo da ponte tra le pratiche empiriche svolte per millenni in oriente, e lo sviluppo dei vaccini scientifici dell’occidente. Scrittricepoetessa e intellettualeLady Mary Wortley Montagu nacque nel 1689 in una famiglia aristocratica dello Yorkshire, ed è ricordata per una vita avventurosa, in cui intrecciò amicizie con figure di primo piano come Mary Astell, una delle prime paladine dei diritti delle donne in Inghilterra, e prese decisioni difficili come quella di fuggire con il futuro marito, Edward Wortley Montagu, in seguito al rifiuto paterno di concedere il suo benestare al loro matrimonio. Il suo contributo alla diffusione delle vaccinazioni arrivò intorno al 1717, un periodo in cui risiedeva ad Istanbul, dove aveva seguito il marito, divenuto ambasciatore britannico nell’impero ottomano.

Nella capitale dell’attuale Turchia la nobildonna inglese ebbe modo di vedere con i propri occhi una procedura medica sviluppata in oriente, e ancora poco conosciuta in Europa: la variolizzazione, ovvero l’inoculazione di materiale prelevato dalle pustole di un paziente in fase di guarigione dal vaiolo, per rendere il soggetto inoculato più resistente a future infezioni. Una pratica concettualmente simile alla vaccinazione, ma ben più pericolosa perché basata sull’utilizzo di un virus umano non attenuato per indurre l’immunizzazione. Nonostante qualche pericolo, però, la variolizzazione funzionava realmente, e lady Wortley Montagu ne comprese immediatamente le potenzialità, in un periodo in cui il vaiolo uccideva decine di migliaia di persone ogni anno nella sola Inghilterra. Ne parlò per lettera ad amici e parenti residenti nella madre patria, e una volta rientrata ne promosse la diffusione, sfidando le resistenze della classe medica inglese per una pratica sviluppata nel lontano oriente. Grazie ai suoi sforzi, la variolizzazione trovò una certa diffusione anche in Europa, fino a quando, qualche decennio più tardi, venne però superata da una scoperta ancor più fondamentale: la vaccinazione.

Edward Jenner

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Nato a Berkeley il 17 maggio del 1749, Jenner non dovrebbe avere bisogno di presentazioni, visto che è considerato universalmente l’inventore dei vaccini. Ebbe una vita lunga e ricca di successi scientifici, ma la sua intuizione più importante arrivo quando si accorse di un particolare curioso in una piccola nicchia della popolazione inglese: i mungitori, che difficilmente soffrivano (e ancor più raramente morivano) di vaiolo, ma che spesso mostravano sintomi simili a quelli della malattia, se pur di entità molto più lieve, e spesso limitati alle mani usate per mungere le mucche.

Studiando la questione, Jenner si rese conto che si trattava di una malattia differente, definita cow-pox (o vaiolo bovino), endemica tra i bovini ma in grado di infettare anche l’uomo, a cui fornisce comunque gli stessi effetti protettivi che si osservavano nei pazienti sopravvissuti a un’infezione da vaiolo. A voler essere sinceri, Jenner non fu il primo ad accorgersi di questo particolare, e neanche il primo a sperimentarlo come possibile terapia per proteggere gli esseri umani dal vaiolo. Ma è dai suoi esperimenti, e dal suo lavoro, che la vaccinazione ricevette la credibilità necessaria per la sua diffusione.

Nel 1978 Jenner mise alla prova la sua ipotesi con un esperimento che oggi riterremmo quanto meno discutibile, ma che si rivelò fondamentale per dimostrare l’efficacia della vaccinazione. Inoculò il vaiolo bovino nel figlio di otto anni del suo giardiniere. E quando i sintomi, piuttosto deboli, della malattia avevano ormai fatto il loro corso, passò ad inoculare il piccolo con il vaiolo umano, dimostrando che anche a seguito di ripetuti contatti con il materiale infetto il bambino non sviluppò mai alcun nuovo sintomo della malattia.

Jenner continuò a lavorare all’idea, ripetendo l’esperimento con altre 23 persone (tra cui il proprio figlio di 11 anni), pubblicando i suoi risultati in un articolo del 1801. E nel giro di pochi decenni, l’indubbia efficacia delle vaccinazioni di Jenner le resero tanto popolari che il governo britannico iniziò a fornire gratuitamente l’inoculazione con vaiolo bovino alla popolazione, bandendo al contempo la pratica della variolizzazione dal paese. Nel 1854 il vaccino contro il vaiolo divenne obbligatorio nel Regno Unito, da eseguire entro i primi tre mesi di vita di ogni nuovo nato.

Louis Pasteur

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Anche in questo caso, ci troviamo di fronte a uno dei nomi più noti nella storia della medicina. Pasteur (27 dicembre 1822 – 28 settembre 1895) è stato l’inventore della moderna microbiologia, fornendo con i suoi lavori la prova definitiva dell’esistenza di microorganismi, e che sono proprio questi nemici invisibili, ma letali, a causare le malattie infettive. Il suo contributo nel campo dei vaccini non è comunque da meno: è a lui infatti che si deve l’invenzione dei vaccini attenuati.

Nel caso del vaiolo, infatti, Jenner aveva avuto la fortuna di individuare una forma virale in grado di fornire protezione dal vaiolo umano, pur provocando sintomi estremamente più lievi. Di rado però si ha una simile fortuna, ed è qui che entra in gioco l’attenuazione, cioè l’utilizzo di un agente patogeno la cui virulenza viene diminuita artificialmente in modo che immunizzi l’organismo umano senza provocare sintomi rilevanti della malattia.

Come spesso capito nella scienza, la scoperta di questa tecnica arrivò per caso (o per usare un termine inglese, per serendipity): nel 1879 Pasteur e il suo assistente Charles Chamberland stavano studiando il colera aviare(una malattia fatale dei volatili), e per errore inocularono negli animali alcuni batteri rimasti troppo a lungo al di fuori del loro terreno di coltura. Gli animali svilupparono sintomi estremamente lievi della malattia, e quando (su intuizione di Pasteur) i due tentarono di infettarli nuovamente con una coltura fresca di batteri, gli animali si dimostrarono immuni.

Nacque così il concetto di vaccino attenuato: danneggiando gli agenti patogeni (con il calore, l’esposizione all’ossigeno o a sostanze chimiche), è possibile limitarne la virulenza fino a renderli innocui, ma pur sempre in grado di istruire il nostro sistema immunitario e renderci così capaci di contrastare nuove infezioni da parte di ceppi più aggressivi.

Salk e Sabin

In questo caso, i due protagonisti possono essere citati assieme. Lavorando in modo indipendente (e con uno strascico di polemiche e una certa rivalità) Albert Sabin che Jonas Salk hanno entrambi contribuito infatti a sconfiggere una delle più temibili malattie note all’umanità: la poliomielite. Un’infezione che colpisce prevalentemente i bambini al di sotto dei cinque anni di età, causando una forma di paralisi irreversibile in un caso ogni 200, che il 5-10% delle volte si rivela mortale. Prima del 1955 non esistevano praticamente rimedi contro questa malattia, ed è solamente grazie allo sviluppo del primo vaccino iniettivo contro la poliomielite, realizzato da Salk, che la lunga strada verso l’eradicazione della malattia ha avuto finalmente inizio.

Se il suo fu il primo vaccino a comparire sul mercato, quello di Sabin, invece, di pochi anni posteriore, è il più facile da somministrare: perfezionato nel 1960, il vaccino di Sabin viene somministrato oralmente e previene completamente il rischio di contrarre la malattia. In Italia fu autorizzato nel 1963 e reso obbligatorio nel 1966, e la sua adozione ha portato alla totale scomparsa della malattia dal nostro paese (l’ultimo caso è stato registrato nel 1982), così come ogni altro in cui è stata adottata una campagna di vaccinazioni obbligatorie. Grazie ai due vaccini, oggi la poliomielite è prossima alla totale eradicazione, con soli 33 casi segnalati nel 2018, a fronte di oltre 350mila nel 1988.

Maurice Hilleman

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 (foto: Ed Clark/Time & Life Pictures/Getty Images)

In questo caso, a rendere celebre Hilleman non è stata tanto una singola scoperta, quanto un impareggiabile record di produttività: nel corso di una lunga carriera il vaccinologo americano ha infatti sviluppato vaccini contro oltre 40 agenti infettivi, 14 dei quali continuano ad essere consigliati all’interno dei calendari vaccinali attuali. A lui si devono, ad esempio, uno dei vaccini contro il morbillo, quello contro gli orecchioni, lo sviluppo del vaccino trivalente contro morbillo-orecchioni-rosolia (o vaccino Mmr), quelli per l’epatite A e B, la meningite e la polmonite. È considerato da molti il medico che, con il suo lavoro, ha salvato più vite umane nel corso del ventesimo secolo.

E non a caso, è al centro di una vicenda che ha assunto connotati quasi mitici nella storia della vaccinazione. Nel 1957 Hilleman era a capo del dipartimento per le malattie respiratorie dell’ Army Medical Center della difesa americana, quando si accorse che ad Hong Kong stava accadendo qualcosa di strano: l’influenza sembrava molto più aggressiva, e virulenta, del solito. Lavorando basandosi su una semplice intuizione, Hilleman e il suo team riuscirono a isolare il virus responsabile dell’epidemia, scoprendo che si trattava di un nuovo ceppo, potenzialmente in grado di causare una pandemia di proporzioni catastrofiche.

Una previsione che si rivelò azzeccata quando l’epidemia influenzale del ‘57-’58, oggi ribattezzata asiatica uccise circa due milioni di persone in tutto il mondo. Grazie al lavoro di Hilleman, però, gli Stati Uniti non si fecero trovare impreparati: il vaccino realizzato grazie ai virus isolati da Hilleman venne distribuito in fretta e furia in tutto il paese, e le morti legate all’asiatica non superarono quota 70mila. Un’inezia, visto che senza il vaccino si calcola che i morti negli Stati Uniti avrebbero potuto facilmente raggiungere il milione.

Andrew Wakefield

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 (foto: Anthony Devlin/Pa Images via Getty Images)

Menzione d’onore finale per la pecora nera della nostra lista: il medico inglese Andrew Wakefield, padre delle moderne (e irrazionali) paure nei confronti dei vaccini. Non è con lui che nasce la diffidenza nei confronti di questi trattamenti, bisogna ammetterlo, ma è con lui che si trasforma in un fenomeno globale, una bufala (o meglio, in questo caso, un’autentica truffa) che sembra a sua volta impossibile da eradicare. Nel caso di Wakefield, tutto ha inizio nel 1998, con un paper pubblicato su The Lancet, una delle più prestigiose riviste mediche del mondo, in cui il medico inglese metteva in evidenza un’associazione tra vaccinazione trivalente contro morbillopertosse e rosolia, e una patologia definita enterocolite autistica, caratterizzata da sintomi gastrointestinali e disturbi cognitivi riconducibili alle sindromi dello spettro autistico.

Lo studio, effettuato su 12 bambini, provocò immediatamente un’ondata di panico tra i genitori inglesi, che si diffuse presto anche al di fuori dei confini nazionali anche grazie all’intervento in prima persona dello stesso Wakefield, che si spese in diverse occasioni per chiedere al governo britannico di sospendere le vaccinazioni con il vaccino Mmr.

Ovviamente, non c’era nulla di fondato in quanto affermato dal medico. La verità venne a galla qualche anno più tardi, grazie al lavoro del giornalista investigativo Brian Deer, che scoprì come Wakefield avesse brevettato un suo vaccino anti-morbillo teoricamente esente dai pericoli del trivalente già prima di pubblicare lo studio sul Lancet. Non solo: il medico stava sviluppando un kit diagnostico per l’enterocolite autistica (una malattia che, si scoprirà in seguito, non esiste affatto) lavorando insieme a uno dei genitori dei 12 bambini coinvolti nello studio. Dalle informazioni raccolte da Deer, inoltre, Wakefield era stato assunto ben due anni prima della pubblicazione della sua ricerca da un avvocato inglese, tale Richard Barr, interessato a lanciare una class action contro le farmaceutiche produttrici del vaccino trivalente, e con il quale il medico avrebbe stretto un accordo in cui, in cambio di centinaia di migliaia di sterline dirottate da un fondo pubblico per le consulenze legali, si impegnava a portare avanti ricerche che dimostrassero il legame tra il vaccino e una nuova sindrome (evidentemente la fantomatica enterocolite autistica).

Insomma, Wakefield aveva tutto da guadagnare screditando il vaccino trivalente, e infatti le indagini portate avanti da Deer hanno dimostrato che il medico aveva alterato i dati della sua ricerca, che tre dei bambini inclusi nello studio non avevanro mai ricevuto una diagnosi accertata di autismo, e cinque presentavano sintomi di un disturbo cognitivo già prima di ricevere il vaccino. In seguito alla vicenda il Lancet ha ritirato l’articolo di Wakefield, il General Medical Council inglese lo ha accusato di cattiva condotta, e al medico è stato proibito di praticare la professione nel Regno Unito. Ma l’influenza nefasta di questa truffa continua purtroppo a farsi sentire, in Italia così come in molti altri paesi, dove il calo delle vaccinazioni sta riportando a salire il numero dei casi di morbillo. Rischiando di trasformare nuovamente in una pericolosa pandemia una malattia che oggi potrebbe essere sconfitta facilmente, ed economicamente, con un po’ di semplice fiducia nei consigli del proprio medico: ovvero, se non fosse già ovvio, vaccinando.

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Wired

Detective presso Computer Crime Research Center. Investigazioni Roma. Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni Seminario Analisi del Crimine Violento Università di Roma

Medicina

La resistenza agli antibiotici negli animali è quasi triplicata

Negli ultimi 18 anni, il numero di patogeni che attaccano polli e maiali è aumentato. E il problema è che i microrganismi responsabili di queste infezioni sono molto più resistenti ai farmaci usati per combatterli

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Negli ultimi 18 anni, il numero di patogeni che attaccano polli e maiali è aumentato. E il problema è che i microrganismi responsabili di queste infezioni sono molto più resistenti ai farmaci usati per combatterli (gli antimicrobici, di cui gli antibiotici, diretti contro i batteri, sono la classe principale). Lo racconta uno studio pubblicato su Science, che mostra in quali parti del pianeta si stanno concentrando questi focolai e il problema della resistenza agli antimicrobici (antimicrobial resistance, AMR).

Più antibiotici, carne

A partire dal 2000, la produzione di carne è cresciuta del 68% in Asia, del 64% in Africa e del 40% in Sud America. Questo è stato facilitato dall’espansione di tecniche di produzione intensive, compreso l’utilizzo di antibiotici. Questi, a loro volta, servono a far crescere più rapidamente e a preservare la salute e la produttività degli animali (l’utilizzo degli antibiotici come promotori della crescita è vietato però in molti paesi, in Europa dal 2006). Ma la diffusione di queste pratiche è stata collegata all’aumento, a livello globale, di infezioni resistenti a questi farmaci, alcune delle quali possono essere trasmesse agli esseri umani.

Lo studio

Durante la ricerca, Thomas Van Boeckel e il suo team hanno analizzato i dati di provenienti da oltre 900 analisi sul tema (nel dettaglio point prevalence survey), fotografando quanti animali erano affetti da diversi patogeni, come E. coli Salmonella, in uno specifico momento. L’obiettivo era mappare le nazioni in via di sviluppo in cui il problema di patogeni resistenti è più marcato. Gli scienziati hanno osservato un chiaro aumento della proporzione di ceppi di patogeni molto resistenti (più del 50% di questi sopravvivono) agli antibiotici nei polli e nei maiali. In questi animali, nel periodo dal 2000 al 2018 la quantità di batteri che non rispondono alle terapia risulta triplicata, mentre nei bovini risulta raddoppiata.

Da un punto di vista geografico, i focolai di queste resistenze sono Cina ed India, che da sole ospitano più di metà dei polli e dei maiali presenti sul pianeta, seguite da Pakistan, Iran, Turchia, Brasile ed Egitto (sul sito resistancebank.org/ una mappa dettagliata). Aree in cui la resistenza sta iniziando ad emergere sono invece KenyaMarocco ed Uruguay.

Antibiotici, un’azione immediata

Secondo gli autori, queste regioni dovrebbero agire immediatamente e smettere di utilizzare gli antibiotici impiegati anche negli esseri umani per preservarne l’efficacia ed evitare gravi conseguenze sulla salute pubblica di queste nazioni. L’obiettivo è quello di passare a pratiche più sostenibili e meno rischiose per animali e persone. E in questo i paesi più ricchi, che hanno una maggiore esperienza, potrebbero essere d’aiuto. “Le nazioni ad alto reddito – sottolinea Ramanan Laxminarayan, coautore dello studio – dove gli antimicrobici sono utilizzati già dagli anni Cinquanta, dovrebbero fornire supporto per realizzare questa transizione”.





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Science, Galileo

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Medicina

Un esoscheletro robotico controllato dal pensiero

Dopo più di due anni di sperimentazione l’interfaccia cervello-macchina continua a funzionare. Per gli esperti è la prova che si può fare e la speranza è col tempo di arrivare a restituire autonomia alle persone paralizzate

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Thibault (il cognome resta anonimo) è il primo paziente tetraplegico al mondo a tornare a camminare e a muovere le braccia grazie a una tuta robotica, più precisamente un esoscheletro a quattro arti controllato con la mente. Certo, l’autonomia è un’altra cosa – riconoscono gli esperti che hanno messo in piedi il progetto – e ci vorrà ancora diverso tempo per migliorare la tecnologia e portarla fuori dal laboratorio. Ma per chi ha passato anni nell’immobilità questi primi passi rappresentano una speranza concreta. Lo studio è descritto su Lancet Neurology.

Come funziona l’esoscheletro

Gli scienziati dell’Università di Grenoble hanno sviluppato una tuta robotica che può ospitare un paziente tetraplegico che ne controlla gambe e braccia con il pensiero. La persona, nella fattispecie Thibault, ha potuto trasmettere i comandi grazie a due impianti cerebrali sopra la corteccia motoria – due piastre con 64 piccoli elettrodi impiantati sopra la dura madre (quindi non direttamente nel cervello per cercare di scongiurare gravi infezioni) che raccolgono l’attività cerebrale dell’uomo e la trasmettono wireless a un computer.

(immagine: LaBreche/ Fonds de dotation Clinatec)


Questo a sua volta, grazie a un algoritmo di machine learning, traduce i segnali in comandi per l’esoscheletro robotico.

E Thibault ce l’ha fatta. In due anni di sperimentazione ha camminato per 145 metri, raggiunto e toccato oggetti nello spazio tridimensionale con il 71% di successi.

Un percorso a tappe

I risultati non sono arrivati subito. C’è voluto del tempo perché Thibault fosse pronto a controllare l’esoscheletro. Innanzitutto i ricercatori hanno scansionato il cervello di Thibault per raccogliere i dati dell’attività cerebrale quando pensava di muovere braccia e gambe, informazioni indispensabili per istruire l’algoritmo che avrebbe parlato alla componente robotica. Poi, dopo l’impianto chirurgico, il ragazzo si è allenato a comandare un avatar a forma di esoscheletro in una sorta di videogioco, e solo quando i ricercatori hanno ritenuto avesse acquisito abbastanza dimestichezza Thibault è stato inserito all’interno della tuta e ha mosso i primi passi, ottenendo risultati anche migliori che con l’avatar.

Muoversi nell’esoscheletro

La tuta robotica pesa 65 chili e, per quanto sofisticata, non ha tutti i gradi di libertà del corpo umano. Inoltre non è ancora dotata di un sistema di stabilizzazione, pertanto Thibault è sempre stato imbragato al soffitto per evitare di rovinare al suolo. Movimenti ben lungi da essere simili a quelli naturali: il sistema non è certo pronto per uscire dal laboratorio, riconoscono i suoi ideatori.

Ma per Thibault è stata comunque un’emozione: “Mi sono sentito come il primo uomo sulla luna. Non camminavo da due anni. Avevo dimenticato di essere più alto di molte persone nella stanza. È stato davvero impressionante”.

“Il nostro è il primo sistema di cervello-computer wireless semi-invasivo progettato per un uso a lungo termine per attivare tutti e quattro gli arti”, ha spiegato Alim-Louis Benabid dell’Università di Grenoble. “Precedenti studi cervello-computer hanno utilizzato dispositivi di registrazione più invasivi impiantati sotto la membrana più esterna del cervello, dove alla fine smettono di funzionare. Erano anche collegati a fili, limitati alla gestione di movimento in un solo arto, o concentrati sul ripristino del movimento dei muscoli dei pazienti“.

I prossimi passi

Dopo il fallimento del primo paziente (gli elettrodi avevano smesso di funzionare poco dopo l’impianto), la sperimentazione che ha coinvolto Thibault è considerata un successo e la proof of concept, la prova cioè che il sistema funziona nel tempo (dopo più di due anni dall’impianto tutto funziona regolarmente) e che può essere replicato. Tant’è che i ricercatori pensano di espandere la sperimentazione a altre tre persone.

Siamo però ancora all’inizio di un viaggio. Il prossimo obiettivo sarà implementare la tecnologia per consentire ai pazienti di camminare e mantenersi in equilibrio in modo autonomo, senza essere assicurati al soffitto. “Ciò di cui abbiamo bisogno è una maggiore velocità di calcolo – non abbiamo ancora i tempi di reazione”, ha specificato Benabid. Su 64 elettrodi per impianto, infatti, se ne riescono a usare solo 32, il che significa che il potenziale per leggere meglio il cervello c’è ma servono interfacce cervello-macchina più potenti.





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Medicina

Vaccini, primi alunni respinti

Divieto di ingresso in istituti d’infanzia a Cagliari

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Primo giorno di scuola in Sardegna. E primi alunni respinti all’ingresso – almeno qualche decina – perché non in regola con i vaccini. Lo conferma all’ANSA il responsabile delle vaccinazioni dell’Ats Gabriele Mereu. “Sono stati giorni caldissimi con gli ambulatori affollati – spiega – Molto spesso si trattava di casi di vaccini non effettuati per distrazione. Ma ci sono stati anche diversi casi di inadempienza. E già da oggi per loro è scattato il divieto di ingresso a scuola”.

Divieto che vale solo per la scuola dell’infanzia, sino ai cinque anni: per i più grandi le porte degli istituti rimarranno aperte. Ma le famiglie saranno inevitabilmente multate. “Bisogna dire però che la Sardegna – sottolinea Mereu – ha numeri molto elevato di vaccinazioni, in alcuni casi eccellenti”. Gli ambulatori dell’ospedale Binaghi di Cagliari sono stati presi d’assalto: in alcuni giorni si è toccato quota 180 persone con oltre trecento vaccinazioni effettuate.





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