Non allarmiamoci, nessuno ha messo un embrione, inteso come un essere vivente nato dall’unione di una cellula uovo e uno spermatozoo, su un vetrino per studiarlo. Si tratta piuttosto di alcune cellule staminali umane che sono state depositate su un chip e opportunamente stimolate e lasciate organizzarsi in foglietti embrionali che daranno origine ai tessuti.

Questa ricerca è stata condotta al Politecnico di Losanna ma porta la firma di un ricercatore di Padova, Andrea Manfrin, un ulteriore esempio dell’eccellenza della ricerca italiana anche se esportata all’estero.

Vediamo meglio come è stata sviluppata questa ricerca. Innanzitutto dobbiamo spiegare cosa è un chip in ambito biologico.

Si tratta di un vetrino delle dimensioni di una carta di credito nel quale sono scavati dei sottili canali utilizzati per far scorrere e incontrare fluidi anche contenenti cellule. Le cellule staminali, invece, sono delle cellule non differenziate e che hanno la potenzialità di svilupparsi in qualsiasi cellula e tessuto del corpo umano. I ricercatori hanno depositato delle cellule staminali umane nel chip e poi hanno fatto scorrere nei canali delle molecole chiamate morfogeni che hanno indotto le cellule staminali a cominciare a differenziarsi nei tre foglietti embrionali, ognuno dei quali darà origine a tessuti di tipo diverso e quindi, in natura, a un organismo completo. Il chip ha il compito di convogliare, attraverso i suoi canali, i morfogeni verso le cellule staminali in quantità precisa e controllabile in modo da indurre le cellule staminali ad aggregarsi in una direzione piuttosto che in un’altra.

Quali sono i vantaggi di questa ricerca?

Sono tanti i vantaggi a cominciare dal fatto che questa ricerca rappresenta al momento la soluzione più tecnologica per riuscire a ottenere una riserva di cellule staminali senza incorrere in problemi etici. Un ulteriore importante vantaggio è rappresentato dalla possibilità di seguire da vicino il modo in cui le cellule embrionali si organizzano per formare i tessuti e gli organi. Questa possibilità è fondamentale per far avanzare la ricerca di base ma anche le possibili applicazioni.

Quali sono gli sviluppi?

L’ipotesi dei ricercatori di Losanna è quella di ingegnerizzare un sistema di segnali artificiali, i morfogeni, in modo da guidare un gruppo di cellule staminali auto-organizzate verso un obiettivo voluto. In altre parole, l’intenzione non è certamente quella di creare un organismo completo ma piuttosto di formare organi e tessuti in laboratorio che potrebbero essere utilizzati per i trapianti. Pensiamo a tutte le persone che sono in attesa di trapianto e la cui unica speranza è che i medici trovino un donatore compatibile, solo negli Stai Uniti muoiono 230 persone al giorno per mancanza di organi compatibili, una alternativa è la stampa 3D dell’organo (ne parliamo in questo articolo) ma avere la possibilità di ottenere l’organo danneggiato dalle proprie cellule staminali sarebbe di grande aiuto per evitare problemi di rigetto e anche di assumere grosse quantità di immunosoppressori.

Un’ulteriore applicazione è rappresentata dalla possibilità di testare i farmaci su tessuti umani ma al di fuori del paziente. Rappresenterebbe un enorme passo in avanti per la creazione di farmaci più sicuri, più efficaci e privi (o quasi) di effetti collaterali. Un altro balzo in avanti verso la medicina personalizzata (per approfondimenti sulla Medicina di Precisione e Personalizzata leggete questo articolo).

 

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I've always been passionate about science and have a Degree in Biological Sciences and a PhD in Molecular and Cellular Biology. After six years of basic and applied research, I joined the company that provided the DNA sequencers that led Celera Genomics to complete the sequencing of the first human genome shortly before the same result was achieved by the "Human Genome Project" international public consortium. Subsequently, I became interested in human and animal diagnostics, and the development of molecular techniques from research-to-clinic. Science4Life represents the next stage of my personal journey, a stage in which I will make my experience and knowledge accessible to everyone.

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