Un embrione di topo è stato usato come una ‘biofabbrica’ per produrre milioni di cellule staminali umane mature, fra le quali i globuli rossi. La tecnica, pubblicata sulla rivista Science Advances dal gruppo dell’università di Buffalo guidato da di Jian Feng, permette di risolvere un problema che aveva finora impedito di produrre queste cellule in vivo in quantità sufficienti all’interno di un organismo vivente, e al tempo stesso potrà aiutare a costruire modelli più affidabili per lo studio di molte malattie, come la Covid-19 e la malaria, e per rivoluzionare le terapie basate sulle cellule staminali.
Per decenni l’enorme potenziale delle cellule staminali umane è stato frenato dall’impossibilità di riuscire a produrne in quantità sufficienti in vivo in un organismo vivente. Un problema che ora potrebbe essere risolto grazie a questo nuovo metodo, con cui i ricercatori hanno generato nell’embrione di topo milioni di cellule umane in 17 giorni, tra cui globuli rossi, cellule degli occhi e del fegato.
In verde cellule dell’occhio umano in un embrione di topo di 17 giorni (in blu) (fonte: Zhixing Hu)
Finora invece si erano ottenute solo piccole quantità di cellule immature, difficili da quantificare. “In questo studio l’embrione di topo è stato usato come una ‘biofabbrica’ per produrre emocomponenti. Un risultato interessante, ma ancora sperimentale e agli inizi, che va approfondito”, commenta Carlo Alberto Redi, direttore del Laboratorio di Biologia dello Sviluppo dell’Universita’ di Pavia.
Riuscire a produrre cellule umane in vivo è importante perchè quelle realizzate in laboratorio non si comportano allo stesso modo. “Questa ricerca ci permette di usare l’embrione di topo per capire meglio lo sviluppo umano”, commenta Feng. Proseguendo su questa strada, “si potrebbe avere una produzione ancora maggiore di specifici tipi di cellule umane mature, per ottenere – osserva – dei modelli di topi più efficaci per studiare malattie che colpiscono l’uomo, come la malaria o la Covid-19”.
E poichè con questo metodo si riescono a produrre così tante cellule mature, lo si potrebbe usare anche per generare dei materiali per trattare malattie croniche, quali il diabete o insufficienze renali, sostituendo le cellule danneggiate del paziente con cellule umane o tessuti sani. Secondo Feng si potrebbero creare anche componenti del sistema respiratorio umano per studiare il Covid-19, che colpisce l’uomo ma non i topi, o magari per produrre topi con globuli rossi ancora più maturi per quelle malattie che nell’uomo colpiscono questi tipi di cellule.
Questa nuova tecnica ha permesso di superare anche un altro problema, cioè quello di convertire le cellule staminali umane pluripotenti, che possono differenziarsi in tutti i tipi di cellule del corpo, in una forma compatibile con un embrione di topo di 3 giorni, dove spesso le cellule umane non riescono a svilupparsi. “Ci sono ancora molte domande a cui rispondere, prima che questa tecnologia possa diventare utile – continua Feng – ma questa è la prima volta che si riescono a generare così tante cellule umane mature in un embrione di topo”.