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18 Febbraio 2019
14:05

Primi mini-reni in provetta vascolarizzati: rivoluzionano test dei farmaci e studio malattie

Ricercatori della prestigiosa Università di Harvard hanno creato i primi reni in miniatura con una complessa rete di vasi, in grado di replicare con accuratezza strutture e funzionalità dei veri reni. Gli organoidi aiuteranno gli scienziati a testare la tossicità dei farmaci e a studiare l’evoluzione delle malattie renali, come il rene policistico.
A cura di Andrea Centini
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Per la prima volta creati in laboratorio mini-reni con una complessa vascolarizzazione, in grado di migliorare sensibilmente lo sviluppo e la maturazione degli organoidi coltivati in provetta e dunque di imitare quelli reali. I vasi di questi rivoluzionari organi in miniatura permettono infatti il transito dell'ossigeno e delle sostanze nutritive, inoltre mettono in comunicazione i tessuti epiteliali dei compartimenti glomerulare e tubulare. In parole semplici, replicano con efficacia la struttura e la funzionalità dei veri reni, presentandosi come un perfetto modello da laboratorio per testare la tossicità dei farmaci e osservare l'evoluzione delle malattie. Gettano anche le basi per la creazione di veri e propri organi “stampati” in 3D in laboratorio per sostituire quelli malati.

Ricerca americana. A metterli a punto è stato un team di ricerca americano guidato da scienziati del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering e dell'Harvard Stem Cell Institute della prestigiosa Università di Harvard, che hanno collaborato con i colleghi del Brigham and Women’s Hospital di Boston. Gli scienziati, coordinati dai professori Jennifer Lewis e Ryuji Morizane, hanno realizzato i mini-reni in seno al progetto “3D Organ Engineering Initiative” dell'ateneo statunitense. Gli organoidi sono una diretta evoluzione di quelli base già messi a punto dallo stesso team nel 2015, a partire da cellule staminali umane pluripotenti.

Credit: Wyss Institute at Harvard University
Credit: Wyss Institute at Harvard University

Reni in miniatura. Ma come hanno fatto a creare organoidi così rivoluzionari? L'idea geniale è stata quella di sottoporli alla costante azione meccanica di un flusso di fluidi, che ha spinto i vasi a organizzarsi in maniera molto più estesa e complessa, favorendo la maturazione dei tessuti e replicando struttura e funzionalità di base di un vero rene. Si tratta di un passo in avanti sostanziale rispetto agli organoidi ottenuti in precedenza, come ha spiegato il professor Morizane: “Questo importante passo in avanti apre nuove strade per testare accuratamente in provetta la tossicità dei farmaci in compartimenti nefronati differenziati, oltre che per modellare malattie renali come il rene policistico, che colpiscono specifiche strutture e tipi di cellule usando cellule staminali derivate dal paziente come punto di partenza”.

Applicazioni estese. L'idea degli scienziati è esportare la stessa tecnica con i flussi su altri organoidi, al fine di ottenere strutture e funzionalità sempre più vicine a quelle degli organi reali. Tra i principali obiettivi di Lewis e Morizane ci sono gli organoidi del fegato. I dettagli della ricerca sono stati pubblicati sull'autorevole rivista scientifica Nature Methods.

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