Creati in laboratorio “organoidi” di intestino umano pienamente funzionali

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I ricercatori dell’Hospital Medical Center Children hanno utilizzato cellule staminali pluripotenti per creare organoidi di intestino umano che, trapiantati nei topi,  sono risultati pienamente funzionali. La scoperta potrebbe un giorno, portare alla creazione di tessuto intestinale umano personalizzato per il trattamento di malattie gastrointestinali.

Il team, guidato dal Dott.r Michael Helmrath, Direttore del Programma di riabilitazione intestinale presso l’Ospedale Medical Center Children, ha pubblicato i risultati della ricerca sulla rivista Nature Medicine.

Le cellule staminali  (iPSCs) pluripotenti hanno la capacità di trasformarsi in qualunque tipo di tessuto del corpo. In questo studio, il Dottor Helmrath e il suo team hanno usato cellule adulte umane da campioni di pelle e sangue per sviluppare iPSCs “in bianco”. I ricercatori hanno poi aggiunto alle iPSCs un distinto “cocktail molecolare” che le ha incoraggiate a trasformarsi in organoidi intestinali – strutture in miniatura che ricordano l’intestino.

Il team ha poi trapiantato gli organoidi nei reni di topi con sistema immunitario geneticamente modificato e questo ha permesso loro di accettare i tessuti umani. Gli organoidi erano in grado di ottenere la quantità ottimale di sangue per svilupparsi in tessuto intestinale umano maturo.

Secondo i ricercatori, ciascun topo ha prodotto livelli elevati di tessuto intestinale umano completamente funzionale. Gli organoidi sono cresciuti e si sono moltiplicati da soli, una volta che sono stati attaccati ai reni.

“La mucosa contiene tutte le cellule differenziate e continuamente si rinnova per la proliferazione delle cellule staminali intestinali,” dice il Dott Helmrath. “Inoltre, la mucosa ha sviluppa sia la capacità di assorbimento che digestiva, capacità  che non erano evidenti nel piatto di coltura. È importante sottolineare che gli strati muscolari dell’intestino si sono anche sviluppati”.

La scoperta ha il potenziale di eliminare farmaci per tutta la vita ed evitare rigetto del trapianto

I ricercatori affermano che questi risultati potrebbero aprire la strada a trattamenti personalizzati per le persone con disturbi gastrointestinali o ridotta funzione digestiva a seguito di altre condizioni.

Le cellule del paziente potrebbero essere utilizzate per creare tessuto intestinale che potrebbe poi essere trapiantato. Ciò potrebbe prevenire il rigetto del trapianto ed eliminare la necessità di farmaci per tutta la vita.

Commentando i risultati, il dottor Helmrath dice:

“Questo studio sostiene il concetto che le cellule specifiche del paziente possono essere usate per coltivare l’ intestino e fornisce un nuovo modo di studiare le molte malattie e condizioni che possono causare insufficienza intestinale, da malattie genetiche che appaiono alla nascita a condizioni che colpiscono più tardi nella vita, come il cancro e il morbo di Crohn. Inoltre, lo studio avanza anche l’obiettivo a lungo termine di sostituire il tessuto danneggiato dell’intestino umano con nuovo tessuto in crescita da staminali pluripotenti”.

La ricerca potrebbe avere benefici immediati, stimolando, ad esempio,  lo sviluppo di nuovi farmaci. Gli organoidi sviluppati nei laboratori potrebbero sostituire la necessità di modelli animali allevati per simulare malattie umane.Test in questi modelli presentano spesso problemi; alcuni farmaci che sono efficaci nei topi, ad esempio, non sono efficaci negli esseri umani.

 

Fonte: An in vivo model of human small intestine using pluripotent stem cells, doi:10.1038/nm.3737, Michael Helmrath, et al., Nat Med, published online 19 October 2014, abstract.

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