CHE COS'È UN ORGANOIDE?

Strutturalmente meno complessi di un organo, ma decisamente più rappresentativi di un ammasso di cellule disposte su una piastra da laboratorio. Gli organoidi sono definibili come aggregati di cellule che assumono spontaneamente una precisa conformazione tridimensionale, finendo con l’assomigliare a organi in miniatura. La capacità delle cellule che li compongono di organizzarsi e distribuirsi ordinatamente, ripercorrendo i passaggi più importanti del processo di organogenesi, li ha resi dei modelli cellulari in 3D impareggiabili per conseguire informazioni nuove sullo sviluppo dei vari organi e sulle interazioni tra i tessuti che li formano.

Grazie agli organoidi lo studio della biologia dello sviluppo è cambiata radicalmente dal momento che essi hanno permesso ai ricercatori di guardare ai processi di embriogenesi di organi come il cervello, il fegato o il pancreas in modo rivoluzionario. Pur essendo strutture piccole - non superano generalmente i pochi centimetri - gli organoidi possono essere formati da cellule prelevate direttamente dai pazienti e, pertanto, si configurano come elementi indispensabili per capire che cosa accade a un organo quando viene aggredito da una malattia come il cancro. Inoltre, i ricercatori stanno pensando di poterli sfruttare per valutare l’impatto in termini di tossicità di un nuovo farmaco sulla fisiologia dei vari organi e, pertanto, auspicano che gli organoidi diventano presto un anello utile nella catena di sviluppo di terapie mirate contro il cancro e molte altre patologie croniche o autoimmuni.

Lo studio degli organoidi è solo all’inizio e la ricerca biomedica ha già fatto molti progressi: sarà fondamentale comprendere i meccanismi per favorire una buona innervazione e vascolarizzazione di questi mini-organi, al fine di rendere sempre più realistiche le loro condizioni di sviluppo. Inoltre, occorre che il flusso dei fluidi e dell’ossigeno e le stimolazioni meccaniche a cui sono sottoposti ricordino quelle a cui sono soggetti gli organi originali. Tuttavia, il bagaglio nozionale desumibile da questi strabilianti modelli cellulari tridimensionali è molto maggiore - e molto più accurato - di quello dato dalle classiche colture in piastra. Per questo, non si può escludere che un domani gli organoidi possano svolgere un ruolo importante nel trapianto di organi interi.

LA BIOINGEGNERIA

Metodologie tipiche dell’elettronica, dell’informatica, della meccanica e della chimica per progettare soluzioni innovative al servizio delle scienze biomediche: la bioingegneria raccoglie al suo interno un mondo all'avanguardia che comprende sinapsi artificiali, organ-on-a-chip, stampa 3D e inchiostri biologici e molto altro ancora. È una disciplina giovane e opera in diversi ambiti per migliorare la conoscenza dei sistemi biologici e per sviluppare tecnologie e dispositivi per diagnosi, terapia, riabilitazione.

 

Ana Lleo De Nalda, colangiocarcinoma, organ-on-a-chip

Prof.ssa De Nalda (Milano): “Il chip mima con precisione il microambiente tumorale del colangiocarcinoma e permetterà di valutare meglio la risposta ai farmaci” 

I “modellini” possono essere ideati per rivivere affascinanti vicende del passato, per ammirare i dettagli di opere architettoniche o, anche, per sviluppare farmaci innovativi. È per quest’ultimo caso che possono servire gli organoidi oppure gli “organ-on-a-chip”, grazie a cui si possono ricreare organi in miniatura, riproducendo con fedeltà l’architettura di celle e tessuti, mimandone interazioni e funzionamento. Nel caso di alcuni tumori si possono identificare i punti deboli su cui agire con farmaci mirati. Esattamente ciò che hanno fatto i ricercatori guidati da Ana Lleo De Nalda - professoressa ordinaria di Humanitas University e responsabile del Laboratorio di Immunopatologia Epatobiliare di Humanitas di Milano - per il colangiocarcinoma, tumore raro di cui oggi ricorre la Giornata Mondiale.

Francesco Saverio Tedesco, terapie avanzate, malattie neuromuscolari

Il progetto si chiama MAGIC e ha lo scopo di creare modelli muscolari accurati che favoriscano lo sviluppo di terapie geniche e strategie di editing del genoma contro alcune distrofie e laminopatie 

In realtà di magico questo progetto non ha nulla, dal momento che si basa su lunghi anni di ricerca in laboratorio nel campo delle terapie geniche nonché di messa a punto di modelli cellulari per alcune distrofie, miopatie e laminopatie. Allora perché è così importante? La risposta sta nell’obiettivo stesso del programma che è di sviluppare e testare in vitro nuovi approcci di terapia genica e strategie di editing genomico che, tramite vettori virali appositamente ingegnerizzati, prendano a bersaglio determinate popolazioni cellulari del muscolo. Un approccio completamente integrato, descritto da Francesco Saverio Tedesco, Professore Ordinario allo University College di Londra nonché coordinatore scientifico del progetto MAGIC.

laboratorio, muscolo artificiale, Duchenne

Il nuovo modello, realizzato con le cellule dei pazienti, è in grado di replicare il danno alla membrana delle cellule muscolari, che è la causa primaria di questa malattia rara

Per la distrofia muscolare di Duchenne la ricerca di nuovi modelli è tanto importante quanto lo sviluppo di nuove terapie. La maggior parte dei farmaci che superano i test sui modelli cellulari o animali, infatti, fallisce la sperimentazione clinica, perché le colture cellulari 2D non riproducono l’architettura del muscolo e il danno specifico che è alla base della malattia. Grazie al finanziamento di una organizzazione no-profit fondata dai genitori di bambini affetti da Duchenne, l’Istituto di Bioingegneria della Catalogna (Spagna) ha realizzato un nuovo modello di muscolo scheletrico umano 3D che riproduce esattamente le caratteristiche delle fibre muscolari dei pazienti e che potrebbe aiutare a capire quali terapie sono in grado di rallentare o bloccare la progressione della malattia. I risultati sono stati pubblicati su Biofabrication.

Mini-reni

Un milione di dollari per sviluppare oltre 1000 mini-organi artificiali con circuiti genetici sintetici. L’obiettivo è trovare una soluzione per il gran numero di richieste – insoddisfatte - di trapianti 

Se il rene umano ha la forma di un fagiolo, quello di una balena somiglia più a un grappolo d’uva, con tanti piccoli lobi indipendenti. Il fatto che esistano reni di questa forma è una buona notizia per la ricerca sugli organi artificiali, che un domani potrebbero aiutare a soddisfare la richiesta per i trapianti, ancora troppo alta rispetto al numero di donatori. L’anatomia dei cetacei suggerisce che tanti piccoli reni possono funzionare come due reni più grandi, ma con un vantaggio: sono più facili da produrre in laboratorio. Un team della Keck School Medicine della University of Southern California (USC), Stati Uniti, ha vinto un finanziamento di 1 milione di dollari dal Kidney Innovation Accelerator (KidneyX) per realizzare 1000 di questi mini-reni artificiali a partire da cellule staminali umane.

Con il contributo incondizionato di

Website by Digitest.net



Questo sito utilizza cookies per il suo funzionamento Maggiori informazioni