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“Mini-dotti biliari” coltivati ​per riparare il fegato

(Dotti biliari-Medicina rigenerativa-Immagine Credit Public Domain).

Gli scienziati hanno utilizzato una tecnica per far crescere gli organoidi di dotti biliari – spesso indicati come “mini-organi” – in laboratorio e hanno dimostrato che possono essere usati per riparare il fegato umano danneggiato. Questa è la prima volta che la tecnica è stata utilizzata su organi umani.

La ricerca apre la strada alle terapie cellulari per il trattamento delle malattie del fegato – in altre parole, la crescita di “mini-dotti biliari” in laboratorio come parti sostitutive che possono essere utilizzate per ripristinare la salute del fegato di un paziente – o per riparare il fegato di donatori di organi danneggiati , in modo che possano ancora essere utilizzati per il trapianto.sd

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I dotti biliari agiscono come il sistema di smaltimento dei rifiuti del fegato e i dotti biliari malfunzionanti sono dietro un terzo degli adulti e il 70% dei trapianti di fegato in bambini, senza trattamenti alternativi. Attualmente c’è una carenza di donatori di fegato: secondo il NHS, il tempo medio di attesa per un trapianto di fegato nel Regno Unito è di 135 giorni per gli adulti e di 73 giorni per i bambini. Ciò significa che solo un numero limitato di pazienti può beneficiare di questa terapia.

Sono urgentemente necessari approcci per aumentare la disponibilità di organi o fornire un’alternativa al trapianto di organi interi. Le terapie cellulari potrebbero fornire un’alternativa vantaggiosa. Tuttavia, lo sviluppo di queste nuove terapie è spesso ostacolato e ritardato dalla mancanza di un modello appropriato per testare la loro sicurezza ed efficacia negli esseri umani prima di intraprendere studi clinici.

Ora, in uno studio pubblicato oggi su Science, gli scienziati dell’Università di Cambridge hanno sviluppato un nuovo approccio che sfrutta un recente “sistema di perfusione” che può essere utilizzato per mantenere in vita gli organi donati, all’esterno del corpo. Utilizzando questa tecnologia, hanno dimostrato per la prima volta che è possibile trapiantare cellule biliari coltivate in laboratorio note come colangiociti, nel fegato umano danneggiato per ripararle. Come prova di principio per il loro metodo, hanno riparato i fegati ritenuti inadatti al trapianto a causa di danni ai dotti biliari. Questo approccio potrebbe essere applicato a una varietà di organi e malattie per accelerare l’applicazione clinica della terapia basata sulle cellule.

“Data la carenza cronica di organi da donatori, è importante esaminare i modi per riparare gli organi danneggiati o anche fornire alternative al trapianto di organi”, ha detto il Dott. Fotios Sampaziotis del Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute. “Utilizziamo gli organoidi da diversi anni per comprendere la biologia e le malattie o la loro capacità di rigenerazione nei piccoli animali, ma abbiamo sempre sperato di poterli utilizzare per riparare i tessuti umani danneggiati. Il nostro è il primo studio a dimostrare, in linea di principio, che ciò dovrebbe essere possibile”.

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Le malattie del dotto biliare colpiscono solo alcuni dotti risparmiando altri. Questo è importante perché nella malattia, i dotti che necessitano di riparazione vengono spesso completamente distrutti e i colangiociti possono essere raccolti con successo solo da dotti risparmiati.

Utilizzando le tecniche di sequenziamento dell’RNA a cellula singola e coltura di organoidi, i ricercatori hanno scoperto che, sebbene le cellule dei dotti differiscano, le cellule biliari della cistifellea, che di solito è risparmiata dalla malattia, potrebbero essere convertite nelle cellule dei dotti biliari (dotti intraepatici) e viceversa utilizzando un componente della bile noto come acido biliare. Ciò significa che le cellule del paziente provenienti da aree risparmiate dalla malattia potrebbero essere utilizzate per riparare i dotti distrutti.

Per testare questa ipotesi, i ricercatori hanno coltivato le cellule della cistifellea come organoidi in laboratorio. Gli organoidi sono gruppi di cellule che possono crescere e proliferare in coltura, assumendo una struttura 3D che ha la stessa architettura tissutale, funzione ed espressione genica e funzioni genetiche della parte dell’organo studiato. Hanno quindi innestato questi organoidi della cistifellea nei topi e hanno scoperto che erano effettivamente in grado di riparare i dotti danneggiati, aprendo strade ad applicazioni di medicina rigenerativa nel contesto di malattie che colpiscono il sistema biliare.

Il team ha utilizzato la tecnica su fegati di donatori umani sfruttando il sistema di perfusione utilizzato dai ricercatori dell’Addenbrooke’s Hospital, parte della Cambridge University Hospitals NHS Foundation. Hanno iniettato gli organoidi della cistifellea nel fegato umano e hanno dimostrato per la prima volta che gli organoidi trapiantati riparavano i dotti dell’organo e ripristinavano la loro funzione. Questo studio ha quindi confermato che la loro terapia cellulare potrebbe essere utilizzata per riparare i fegati danneggiati.

Il Professor Ludovic Vallier del Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute, autore senior, ha dichiarato: “Questa è la prima volta che siamo stati in grado di dimostrare che un fegato umano può essere migliorato o riparato utilizzando cellule coltivate in laboratorio. Abbiamo ulteriore lavoro da fare per testare la sicurezza e la fattibilità di questo approccio, ma speriamo di essere in grado di trasferirlo nella clinica nei prossimi anni “.

Vedi anche:Potere rigenerativo del fegato: svelato il mistero

Sebbene i ricercatori prevedano che questo approccio venga utilizzato per riparare il fegato di un paziente, ritengono che possa anche offrire un potenziale modo per riparare i fegati di donatori danneggiati, rendendoli adatti al trapianto.

Il Sig. Kourosh Saeb-Parsy del Dipartimento di Chirurgia dell’Università di Cambridge e dell’NHS Foundation Trust degli Ospedali dell’Università di Cambridge, ha aggiunto: “Questo è un passo importante per permetterci di utilizzare organi precedentemente ritenuti inadatti al trapianto. In futuro, potrebbe aiutare a ridurre la pressione sulla lista d’attesa dei trapianti “.

Video Credit University of Cambridge.

La ricerca è stata sostenuta dal Consiglio europeo della ricerca, dall’Istituto nazionale per la ricerca sanitaria e dall’Accademia delle scienze mediche.

Fonte: Università di Cambridge

 

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