Stomaco in provetta: ricostruito, in miniatura, ed è perfettamente funzionante
E’ minuscolo ma strutturalmente perfetto il primo tessuto gastrico tridimensionale prodotto in provetta a partire da cellule staminali pluripotenti umane. La sua creazione mette a disposizione un modello unico per studiare molte malattie che possono colpire lo stomaco, a partire dall’ulcera. La tecnica usata apre le porte alla creazione di modelli simili anche per altri organi.
Ottenuto per la prima volta un tessuto gastrico umano tridimensionale, strutturalmente corretto e funzionale, grazie a una nuova tecnica di coltivazione e differenziazione di cellule staminali umane pluripotenti (hPSC). La creazione di questi mini-stomaci, chiamati organoidi gastrici, è stata portata a termine da ricercatori del Cincinnati Children’s Hospital Medical Center nel corso di uno studio sull’infezione da batterio Helicobacter pylori, una delle principali cause di ulcera peptica e cancro allo stomaco.
Il risultato, descritto in un articolo pubblicato su “Nature”, offre un’importante opportunità per la scoperta di nuovi farmaci, per la produzione di modelli particolarmente affidabili delle prime fasi del cancro dello stomaco, e per studiare alcuni processi di base legati a obesità e diabete. Lo studio di queste malattie con modelli animali ha infatti limitazioni a causa delle differenze anatomiche e di processi biochimici con la nostra specie.
La chiave per il successo è stata identificare i precisi passi biochimici necessari allo sviluppo embrionale di uno stomaco normale, per poi riprodurli in una capsula di Petri in cui erano coltivate cellule staminali pluripotenti. Per questo sono stati necessari due anni di sperimentazioni in cui i ricercatori hanno testato l’uso di numerosi fattori di crescita, riuscendo infine a trovare la procedura corretta e a creare un organoide gastrico tridimensionale del diametro di tre millimetri: minuscolo ma strutturalmente perfetto e sufficiente per studiare i processi che portano allo sviluppo delle patologie gastriche.
Kyle W. McCracken e colleghi sono riusciti a identificare e seguire passo dopo passo i cambiamenti biochimici che si verificano nell’organo già dopo 24 ore dall’infezione con H. pylori. Per esempio, gli scienziati sono riusciti a osservare la rapida attivazione nelle cellule gastriche di un gene, c-Met, noto per il suo ruolo in diverse forme di cancro.
L’importanza del risultato è aumentata dal fatto che i passi intermedi di creazione dell’organoide ripercorrono lo sviluppo embrionale tridimensionale dell’endoderma, ossia del tessuto che dà origine non solo allo stomaco, al duodeno e all’esofago, ma anche a molti altri organi, a partire da quello dei polmoni e del pancreas. Ciò apre in prospettiva la possibilità di sviluppare analoghi modelli per lo studio delle patologie di questi organi, e delle forme di cancro che li colpiscono.
