Roma – I ricercatori hanno sviluppato topi con organi contenenti cellule umane, utilizzando un approccio pratico e sorprendente: iniettare le cellule direttamente nel liquido amniotico di topi gravidi. Il metodo ha prodotto topolini con una spolverata di cellule umane nell’intestino, nel fegato e nel cervello. Tuttavia, i ricercatori affermano che, affinché la tecnica sia utile, sono necessari ulteriori studi per aumentare la percentuale di cellule umane che crescono negli organi.
Le chimere uomo-animale rappresentano un’area di ricerca entusiasmante ma impegnativa. Le cellule umane vengono indotte a crescere in embrioni animali, consentendo ai ricercatori di studiare lo sviluppo dei tessuti umani. Ma l’obiettivo a lungo termine di questo lavoro è coltivare organi umani che possano essere prelevati per i trapianti.
L’ultima tecnica, presentata al convegno dell’International Society for Stem Cell Research tenutosi a Hong Kong il 12 giugno, potrebbe essere una vera e propria svolta per il settore, afferma Hideki Masaki, scienziato specializzato in cellule staminali presso l’Institute of Science di Tokyo, presente alla sessione. I dati non sono ancora stati sottoposti a revisione paritaria.
Per creare chimere, i ricercatori in genere introducono cellule staminali umane in embrioni di altre specie, spesso maiali o topi, coltivati in vitro. Ma una delle sfide di questa tecnica è che non molte cellule umane sopravvivono, e quelle che lo fanno non durano a lungo. E le cellule iniettate sono pluripotenti, il che significa che potrebbero teoricamente svilupparsi in qualsiasi tipo di cellula del corpo – un processo che i ricercatori devono trovare il modo di controllare.
Xiling Shen, ingegnere biomedico presso l’MD Anderson Cancer Center dell’Università del Texas a Houston, voleva cercare modi per migliorare queste tecniche per garantire che un numero maggiore di cellule umane sopravvivesse alla procedura e che queste fossero mirate a organi specifici. Lui e Qiang Huang, biologo dello sviluppo presso il Terasaki Institute for Biomedical Innovation di Los Angeles, California, e i loro colleghi hanno pensato che le cellule umane potessero essere più resistenti se fossero state lasciate maturare in modelli 3D di tessuto umano, noti come organoidi, prima dell’iniezione.
Esperimento ‘pazzo’
Il team ha utilizzato cellule staminali riprogrammate per coltivare organoidi umani di intestino, fegato e cervello in vitro. Shen racconta che i ricercatori hanno poi iniettato gli organoidi nel liquido amniotico di topi femmina portatori di embrioni in fase iniziale. “Non abbiamo nemmeno rotto la parete embrionale” per introdurre le cellule negli embrioni, afferma Shen. Le topi femmina hanno portato a termine la gravidanza.
“È un esperimento folle, non mi aspettavo niente”, afferma Shen.
Entro pochi giorni dall’iniezione nel liquido amniotico del topo, le cellule umane iniziano a infiltrarsi negli embrioni in crescita e a moltiplicarsi, ma solo nell’organo a cui appartenevano: organoidi intestinali nell’intestino; organoidi epatici nel fegato; e organoidi cerebrali nella regione corticale del cervello. Un mese dopo la nascita dei cuccioli di topo, i ricercatori hanno scoperto che circa il 10% di essi conteneva cellule umane nell’intestino, pari a circa l’1% delle cellule intestinali. “Si ottengono sezioni dell’intestino che provengono da organoidi umani iniettati”, afferma Shen. La percentuale di cellule umane era inferiore nel fegato e nel cervello. Nel complesso, i tassi di successo sono stati bassi, afferma Shen, che sta cercando modi per aumentarli.
Le cellule umane sembravano funzionare. Ad esempio, le cellule epatiche umane producevano albumina umana, una proteina epatica comune. E le cellule erano ancora presenti due mesi dopo la nascita, dice Shen. “Queste cellule sono piuttosto stabili”.(30Science.com)
