Una nuova ricerca ha dimostrato un modo rapido e semplice per realizzare modelli tridimensionali di tessuti umani, combinandoli come se fossero mattoncini da costruzione. La metodica servirà a studiare lo sviluppo di tumori dovuti alla presenza di mutazioni cancerogene di alcuni geni e potrebbe aprire la strada a terapie oncologiche personalizzate in base alle caratteristiche dei singoli pazienti(red)
Gli organoidi sono piccoli modelli di tessuti umani utilizzati nei laboratori per studiare i processi di crescita fisiologici o patologici, come nel caso delle diverse forme tumorali. Un nuovo studio condotto presso l'Università della California a San Francisco ha dimostrato che possono essere realizzati con una precisione mai raggiunta finora utilizzando un processo che trasforma cellule umane nell'equivalente di mattoncini da costruzione.
Secondo Zev Gartner e colleghi, autori dell'articolo apparso su “Nature Methods”, il risultato potrebbe aprire interessanti prospettive per la ricerca di nuovi farmaci personalizzati in base alle specifiche caratteristiche dei pazienti. La nuova tecnica, chiamata DNA Programmed Assembly of Cells (DPAC), rappresenta un importante strumento per studiare come le cellule si organizzano per funzionare come un tutt'uno.
“Le cellule sono lungi dall'essere singoli automi che vivono indipendentemente: al contrario, comunicano tra di loro e prendono decisioni collettive”, ha infatti spiegato Gartner. “E come nelle organizzazioni complesse, la struttura di gruppo dev'essere corretta perché tutto funzioni: nel contesto dei tessuti umani, quando l'organizzazione viene meno, insorgono i tumori”.
Organoide di tessuto intestinale (Credit: Meritxell Huch/Wikimedia Commons)Per controllare la crescita tridimensionale degli organoidi, i ricercatori hanno usato singoli filamenti di DNA ingegnerizzati in modo da scivolare lungo la membrana esterna delle cellule e rivestirle, un po' come i filamenti di tessuto che ricoprono le palle da tennis. Il rivestimento ha la funzione di legare tra loro solo gli specifici tipi di cellule scelti dagli sperimentatori selezionando diversi tipi di DNA. In questo modo si possono coltivare differenti tipi di tessuti e combinarli tra loro. Una volta ottenuto l'organoide, è possibile aggiungere una singola cellula con una mutazione cancerogena nota e osservare in che modo insorge e si propaga la neoplasia.
Come prima applicazione della metodica, Gartner e colleghi hanno realizzato in laboratorio schiere di cellule epiteliali mammarie, verificando l'effetto dell'aggiunta di una o più cellule con bassi livelli di espressione dell'oncogene mutante RasG12V. Hanno così scoperto che in un organoide così manipolato, anche le cellule normali crescono più velocemente, purché siano presenti diverse cellule con il gene mutato.
“Con questa tecnica, possiamo prendere un tipo qualunque di cellule e programmarne esattamente il destino”, ha aggiunto Gartner. “Le prime applicazioni potrebbero arrivare già tra un paio d'anni: potremmo prendere diversi campioni di una ghiandola mammaria e realizzare un modello di tessuto che potrebbe rappresentare una valida piattaforma per selezionare i farmaci più efficaci e sicuri per quello specifico paziente”.
