Ambiente

Mini-organi, la stampa biologica 3D conferma: Padova all’avanguardia

Padova si conferma all’avanguardia scientifica nella ricerca alternativa all’uso degli animali per la messa a punto di una nuova farmacologia oncologica. L’utilizzo degli organoidi se da un lato schiude nuovi orizzonti nell’approfondimento di una sperimentazione cellulare alternativa, che fino a poco tempo fa era preclusa a modelli che non prevedessero la vivisezione, dall’altro in ambito biomedico permette ad esempio in laboratorio tramite la stampa biologica 3D l’analisi dei micro-organi. Di questo va reso merito a un gruppo di ricercatori dell’Università di Padova, coordinati da Nicola Elvassore (Istituto veneto di medicina molecolare) e Anna Urciolo (Istituto di ricerca pediatrica della Città della Speranza), di cui di recente la rivista Nature Communications ha pubblicato lo studio innovativo in cui si dà atto di “un sistema in grado di controllare la forma e quindi l’attività cellulare di diversi tipi di organoidi”.
STAMPA 3D
Proprio un mese fa L’identità in un incontro alla Fondazione Città della Speranza con il presidente Andrea Camporese, il direttore scientifico, prof. Eugenio Baraldi, il coordinatore scientifico, prof. Maurizio Moraca e la prof. Martina Pigazzi, ha raccontato degli sforzi per i quali sono richiesti notevoli finanziamenti – e per questo il sostegno con donazioni e il 5 x mille nella dichiarazione dei redditi va nella giusta direzione – anche sul fronte della nuova sperimentazione senza animali. “È un settore affascinante che consente la ricostruzione in vitro di modelli di organo umano – spiega il prof. Muraca – che supera il problema della specie lavorando su modelli nei quali è analizzata la risposta dei farmaci”. Certo, il percorso è ancora lungo per essere affidabile in tutti i campi, ma come afferma la prof. Pigazzi che si occupa di tumori pediatrici, negli ultimi cinque anni “sono stati sviluppati modelli per testare nuovi farmaci che targhettano le cosiddette lesioni molecolari, il Dna malato delle neoplasie pediatriche, e questi modelli sono cosiddetti organoidi o tridimensionali”. La componente etica, cui gran parte degli studiosi è assai sensibile nella sperimentazione senza l’uso degli animali, è evidente. Nello studio pubblicato da Nature Communications gli scienziati padovani guidati dai proff. Elvassore e Urciuolo hanno elaborato una nuova tecnica di stampa biologica tridimensionale per modificare “la forma delle matrici in cui sono coltivati gli organoidi per influenzarne la crescita, la forma e quindi l’attività”. Ad esempio lo studio ha messo in luce la possibilità di “controllare la direzione di crescita dei prolungamenti dei neuroni del midollo spinale” per indagarne l’attività.
POLMONE
Gli studiosi padovani informano la comunità scientifica internazionale che “per la prima volta è stato possibile controllare la crescita di un modello tridimensionale di polmone per mimarne la morfogenesi durante lo sviluppo embrionale”. Ecco che questa nuova tecnica consente di analizzare gli organoidi tumorali fino allo studio di possibile formazione di metastasi. Si comprende che questa nuova modellistica predittiva che deriva da cellule umane può permettere di riprodurre sistemi molto simili sia per lo studio della biologia di base sia per mettere in luce i meccanismi delle patologie identificando “approcci terapeutici pre-clinici” come sottolinea il prov. Elvassore.
AGGREGATI DI CELLULE
Gli organoidi, come spiegano gli scienziati, sono aggregati di cellule che in maniera più o meno spontanea assumono una dimensione tridimensionale da essere definiti organi in miniatura, e rappresentano il futuro della ricerca senza l’utilizzo degli animali. In questo modo la cosiddetta “biologia dello sviluppo” è cambiata in modo sostanziale perché grazie a questi organi di pochi centimetri, formati da cellule che provengono dai pazienti, si può capire che cosa accade ai tessuti quando sono aggrediti da una patologia cancerogena, valutando anche la tossicità di un farmaco per mettere a punto terapie mirate contro numerose malattie. Una straordinaria frontiera di ricerca per équipe multidisciplinari che stanno scrivendo, come a Padova, pagine di storia della nuova scienza medica.