Cuore, quando le cellule crescono sui chip

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Il cuore su di un chip: ovvero come studiare una malattia genetica grazie alla bioingegneria partendo da cellule cardiache poste al di fuori del corpo umano. Correggere un difetto genetico, insomma, grazie a una medicina sempre più personalizzata.

Un gruppo di esperti di cellule staminali e di ingegneria biomedica ha ricreato in laboratorio il tessuto cardiaco di un paziente. Il lavoro, pubblicato sul Nature Medicine e risultato di una intensa collaborazione tra l'Harvard Stem Cell Institute (HSCI), il Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, il Children's Hospital Boston, l'Harvard School of Engineering, l'Applied Sciences (SEAS) e l'Harvard Medical School (HMS), ha consentito per la prima volta di riprodurre la sindrome di Barth su un chip. In questo modo sarà possibile studiare meglio i meccanismi della malattia nei singoli individui, testando velocemente più farmaci contemporaneamente.

La sindrome genetica di Barth colpisce i bambini di sesso maschile ed è causata dal difetto di un gene che serve a produrre una proteina di nome "Tafazzina". Isolata in Italia nel 1996, la proteina fu così chiamata in onore di Tafazzi, personaggio comico di "Mai dire gol". La Tafazzina serve a far funzionare le cellule delle ossa e dei muscoli e soprattutto quelle cardiache.

La sindrome di Barth è stata riprodotta in un pezzo di tessuto cardiaco coltivato in un chip partendo da cellule della pelle prelevate da due piccoli pazienti del Boston Children's Hospital.

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TECNOLOGIA "ORGAN-ON-A-CHIP" – Gli scienziati hanno dapprima prelevato alcune cellule della pelle da due piccoli pazienti del Boston Children's Hospital. Poi, una volta riprogrammate e trasformate in staminali, hanno coltivato quelle cellule su un chip e, per fare in modo che assumessero la stessa struttura 3D che hanno nel cuore dei pazienti, le hanno immerse in una matrice fatta con specifiche proteine umane. In questo modo, gli studiosi hanno ottenuto un vero tessuto ingegnerizzato incapace di contrarsi normalmente, proprio come accade nei cuori con la sindrome di Barth. Si trattava, quindi, di una copia esatta del tessuto malato.

La tecnologia "organ-on-a-chip", insomma, permetterà di partire da una cellula staminale del singolo paziente e di avere un modello esatto di quello che succede solo nei suoi tessuti difettosi.

"Non puoi capire davvero il significato di una mutazione genetica in una singola cellula finché non costruisci un pezzo di organo e osservi come funziona o non funziona", afferma Kevin Kit Parker, bioingegnere di Harvard. "Nel caso delle cellule cresciute al di fuori dei pazienti con sindrome di Barth - aggiunge - abbiamo osservato contrazioni molto più deboli e un irregolare assemblaggio del tessuto".

Grazie a un chip, dunque, si potranno correggere difetti genetici. E, forse, la sindrome di Barth potrà avere finalmente una cura.

Germana Carillo

Foto: harvard.edu

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