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Staminali, il primo tessuto muscolare ricreato in laboratorio

Il primo tessuto muscolare sviluppato in provetta a partire da cellule della pelle: questo l'importante risultato ottenuto dai ricercatori della Duke University.

Ciò che ha fatto la differenza sono state le condizioni di coltura e la matrice tridimensionale utilizzata, che ha permesso alle cellule di crescere molto più rapidamente rispetto a quanto avviene nelle culture bidimensionali, usate nella maggior parte dei casi. ”Crediti immagine: Duke University

RICERCA – Punto di partenza del lavoro, descritto su Nature Communications, sono state le cellule staminali pluripotenti – cellule che possono differenziarsi in qualsiasi tipo cellulare presente in un organismo adulto – le quali hanno permesso di ottenere un numero illimitato di progenitori di cellule muscolari.

Il gruppo di ricerca guidato da Nedad Bursac in passato era già riuscito a ottenere un tessuto muscolare in laboratorio: in quel caso, però, il punto di partenza era stato un piccolo campione di cellule umane ricavate da biopsie muscolari. Queste cellule, dette mioblasti, non sono ancora diventate fibre muscolari ma si trovano in uno stadio avanzato rispetto alle cellule staminali. Nel nuovo studio i ricercatori sono partiti da cellule staminali pluripotenti, ricavate da tessuti adulti non muscolari, come la pelle o il sangue, e riprogrammate per tornare a uno stadio primordiale. Le staminali così ottenute sono poi state fatte crescere in presenza di Pax7, una molecola che stimola le cellule a trasformarsi in cellule simili alle staminali muscolari adulte. Diversi studi erano arrivati fino a questo stadio, ma ora, per la prima volta, queste cellule intermedie sono state convertite in cellule muscolari scheletriche funzionanti.

“Ciò che ha fatto la differenza – spiega Lingjun Tao, primo autore dello studio – sono state le condizioni di coltura e la matrice tridimensionale utilizzata, che ha permesso alle cellule di crescere molto più rapidamente rispetto a quanto avviene nelle culture bidimensionali, usate nella maggior parte dei casi”. Dopo due-quattro settimane di coltura tridimensionale, i ricercatori hanno osservato come le cellule muscolari fossero in grado di contrarsi e reagire a stimoli come impulsi elettrici e segnali biochimici. Le fibre muscolari sono state impiantate nei topi adulti e sono sopravvissute in modo funzionale per almeno tre settimane, integrandosi con le fibre native, attraverso la vascolarizzazione. Il muscolo ottenuto – spiegano gli autori – non è forte come un tessuto nativo, ma conserva un grande potenziale.  Le fibre muscolari derivate dalle cellule staminali pluripotenti sviluppano, inoltre, una certa quantità di “cellule satellite”, necessarie per riparare i danni che avvengono nei muscoli adulti.

Le possibilità offerte da questo metodo riguardano le applicazioni nell’ambito della medicina rigenerativa e la creazione di modelli di malattie rare, da utilizzare per studi futuri e terapie individualizzate. Secondo Bursac, questa seconda possibilità è particolarmente interessante. Nel caso della distrofia muscolare di Duchenne, ad esempio, prelevare campioni da muscoli già danneggiati non è una buona strategia dal punto di vista etico. Con questa tecnica, invece, si potrebbero utilizzare campioni del sangue o della pelle, convertire le cellule in cellule pluripotenti e ottenere fibre muscolari da testare in vitro.

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Francesca Camilli
Comunicatrice della scienza. Produco contenuti e oggetti multimediali per università, enti di ricerca, case editrici e testate giornalistiche. Collaboro con l’agenzia di comunicazione formicablu e con il magazine online OggiScienza. Ho una laurea in biotecnologie mediche e un master in giornalismo scientifico digitale.

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