Cellule staminali, creati in laboratori mini reni in 3D. Utili per testare farmaci

Creati in laboratorio i primi mini-reni in 3D a partire da cellule staminali umane. Un team guidato da scienziati del Salk Institute for Biological Studies (Usa) ha sviluppato una nuova piattaforma per lo studio delle malattie renali, aprendo al contempo nuove strade nella medicina rigenerativa. L’anno scorso un team di ricercatori italiani aveva creato i primi nefroni. 

I ricercatori hanno infatti generato strutture renali tridimensionali a partire da cellule staminali umane, per lo studio dello sviluppo e delle malattie dei reni e per la scoperta di nuovi farmaci che hanno come target le cellule renali umane. I risultati sono descritti su ‘Nature Cell Biology’. Altri scienziati avevano già creato di recente dei precursori delle cellule renali utilizzando le staminali, ma il team del Salk è stato il primo a indurre le cellule ‘bambine’ a formare strutture cellulari tridimensionali simili a quelle che si trovano nei reni. E questo sia usando cellule embrionali, che cellule adulte ringiovanite. Finora “i tentativi di differenziare le staminali umane in cellule renali hanno avuto un successo limitato”, spiega Juan Carlos Izpisúa Belmonte, del Gene Expression Laboratory del Salk Institute. “Abbiamo sviluppato un metodo semplice ed efficace che permette la differenziazione delle staminali umane in ben organizzate strutture in 3D della gemma ureterale”. 

Si dimostra così per la prima volta che delle staminali pluripotenti – capaci di differenziarsi in molte cellule e tipi di tessuti che compongono il corpo – possono svilupparsi in cellule simili a quelle della gemma ureterale, una struttura che appartiene alla prima fase di sviluppo dei reni, e poi differenziarsi in strutture tridimensionali successive. Gli scienziati hanno ottenuto i mini-reni sia con cellule staminali embrionali umane, sia con staminali pluripotenti indotte (iPS, cellule della pelle ‘ringiovanite’ e riportate allo stato di pluripotenza). Inoltre, il team ha testato il protocollo sulle iPS di un paziente con diagnosi di malattia del rene policistico, caratterizzata da multiple cisti piene di liquido che possono compromettere la funzionalità renale. Ebbene, secondo gli studiosi la metodica potrebbe permettere di produrre strutture renali a partire da cellule iPS dei pazienti da trattare. “Le nostre strategie di differenziazione rappresentano la pietra angolare di modelli di malattia e di studi per la scoperta di nuovi farmaci”, conclude l’autore dello studio, Ignacio Sancho-Martinez. 

Dal gel dinamico a base di Dna, che promette di diventare la base per la creazione di muscoli in laboratorio, fino al fegato bioartificiale a base di cellule staminali ideato in Giappone, la fabbrica dei ‘pezzi di ricambio’ diventa sempre più hi-tech e si arricchisce di mese in mese di nuovi successi. Gli scienziati di tutto il mondo – inclusi anche alcuni italiani – sembrano rincorrersi nella messa a punto di organi, tessuti e muscoli umani in grado di sostituire i ‘pezzi’ difettosi. Una corsa che punta a risolvere la questione della carenza degli organi da destinare ai trapianti.