Gli scienziati dimostrano la biografia in 3D

9 giugno 2023

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dall'University College di Londra

Gli scienziati del NIHR Great Ormond Street Hospital Biomedical Research Center (una collaborazione tra GOSH e UCL), Londra, e l’Università di Padova, Italia, hanno dimostrato per la prima volta come la stampa 3D può essere ottenuta all’interno di “mini-organi” che crescono in idrogel - controllandone la forma, l'attività e persino costringendo i tessuti a crescere in "muffe".

Ciò può aiutare i team a studiare cellule e organi in modo più accurato, a creare modelli realistici di organi e malattie e a comprendere ancora meglio come il cancro si diffonde attraverso i diversi tessuti.

Un'area di ricerca particolarmente promettente presso lo Zayed Centre for Research (una partnership tra Great Ormond Street Hospital (GOSH), GOSH Charity e University College London Great Ormond Street Institute of Child Health (UCL GOS ICH)) è la scienza degli organoidi: la creazione di microversioni di organi come lo stomaco, l'intestino e i polmoni.

Ma questo tessuto cresce quasi sempre in modo incontrollato e non rappresenta la struttura complessa degli organi naturali. Ciò è particolarmente importante poiché la forma e la struttura di un organo sono cruciali quanto la sua composizione cellulare, ad esempio nello stomaco, nei polmoni e nel cuore.

Questa ricerca mostra come gli scienziati possono creare strutture solide all'interno di un gel preesistente per solidificare modelli specifici in tempo reale, guidando gli organoidi che crescono nel gel in una struttura particolare utilizzando la luce proveniente da un microscopio ad alta specifica. Ciò significa che qualsiasi cellula del mini-organo in crescita o di interi organoidi crescerà in modo specifico e preciso.

L'articolo, pubblicato su Nature Communications, mostra come il team spera di ricreare e studiare cosa succede alla funzione di un organo quando non cresce correttamente, ad esempio in molte malformazioni che si sviluppano nelle prime fasi della gravidanza.

Il team spera che questa ricerca possa creare modelli migliori di malattia, il che significa che i loro studi sono più affidabili, i risultati sono di migliore qualità e la necessità di ricerca sugli animali un giorno sarà ridotta. Il lavoro potrebbe anche portare a un trattamento attraverso l'applicazione di "cerotti" biologicamente accurati negli organi viventi.

Esempi di usi della "stampa":

Il dottor Giovanni Giobbe dell'UCL GOS ICH, co-autore principale della ricerca, ha dichiarato: "È stato sorprendente vedere queste strutture precise iniziare a formarsi davanti ai nostri occhi a causa dei nostri piccoli ma scrupolosi aggiustamenti nel gel polimerico. Siamo davvero entusiasti per vedere dove questo può portarci nella comprensione delle malattie umane e, un giorno, nel trattamento."

La Dott.ssa Anna Urciuolo dell'Università di Padova e responsabile del Laboratorio di Ingegneria Neuromuscolare presso l'Istituto di Ricerca Pediatrica ha dichiarato: "Questo lavoro è un esempio dei progressi dell'approccio multidisciplinare che sta esplodendo nella ricerca biomedica. La capacità di riprodurre modelli di organi in laboratorio e lo sviluppo di tecnologie che aiutano gli scienziati a ricapitolare i tessuti sani e malati e la complessità degli organi sul banco di lavoro rappresentano l'inizio di come la medicina traslazionale cambierà nel prossimo futuro/"

Il professor Paolo De Coppi, chirurgo pediatrico presso il GOSH, professore di chirurgia pediatrica presso l'UCL GOS ICH e co-responsabile del tema di ingegneria tissutale e medicina rigenerativa presso il NIHR GOSH BRC, ha affermato: "Questo lavoro è un eccellente esempio di come possiamo portare team interdisciplinari e internazionali insieme per migliorare la nostra ricerca e avvantaggiare i pazienti."