Da cellule staminali a cellule cardiache: nuove prospettive per la ricerca biomedica

Tessuto muscolare cardiaco adulto ottenuto da cellule staminali in sole quattro settimane

Cellule Staminali Cardiache

E’ il risultato raggiunto da un gruppo di ricerca guidato dalla Columbia University School of Engineering and Applied Science, pubblicato su Nature.

Finora i tessuti del muscolo cardiaco ottenuti da cellule staminali presentavano dei limiti, in quanto le cellule che lo componevano non raggiungevano lo stadio di maturazione definitivo del tessuto adulto e  la normale funzionalità dell’organo. Inoltre il periodo di tempo d’attesa per un simile risultato era di circa nove mesi. Attraverso un metodo d’approccio differente, basato sulla coltura in laboratorio, i ricercatori della Columbia sono riusciti ad ottenere un muscolo cardiaco umano come quello adulto in sole quattro settimane.

“Dato che finora gli sforzi per creare questi organi sono stati limitati dal livello di maturazione che si è potuto ottenere, abbiamo deciso di tentare un approccio del tutto nuovo”, ha spiegato l’autrice Gordana Vunjak-Novakovic, “l’idea è quella di esplorare il concetto di uno sviluppo accelerato”.

Il nuovo approccio dello sviluppo accelerato

Partendo da un semplice prelievo di sangue, da cui vengono ricavate cellule staminali pluripotenti indotte (iPsc), ossia cellule staminali ricavate da cellule mature, come appunto quelle del sangue, gli autori facendole nuovamente differenziare hanno ricavato cellule del muscolo cardiaco, i cosiddetti cardiomiociti.

Questi, ancora nel loro stadio iniziale (ossia prima che inizino a contrarsi spontaneamente) poiché ancora dotati di notevole plasticità, sono stati incapsulati, con altre cellule di supporto, in una soluzione gelificata contenente fibrina, una proteina elastica che insieme alle piastrine forma una rete utile per chiudere le ferite.

Messo in particolari colture, il preparato ha dato luogo a un piccolo campione di muscolo cardiaco lungo 6 millimetri. Successivamente applicando stimoli elettrici e meccanici a piccola intensità e frequenza costante, i ricercatori sono riusciti a indurre la contrazione del campione, proprio come avviene nel cuore. Durante l’esperimento sono state effettuate anche numerose misurazioni come la frequenza cardiaca, l’ampiezza del battito, la forza delle contrazioni e altre proprietà dell’organo.

Per stimolare ulteriormente lo sviluppo del campione e portarlo ad uno stadio adulto simile al cuore  hanno incrementato la frequenza di questi impulsi elettromeccanici ogni giorno. Dopo settimane di osservazione questo risultato è stato raggiunto. Il tessuto mostrava caratteristiche strutturali e funzionali molto simili a quelle del muscolo cardiaco umano adulto.

Fonte: Liquidarea

Grazie a queste proprietà, concludono i ricercatori, questo modello potrebbe essere utile per studiare la fisiologia e la patologia del cuore ed in particolare per testare la capacità del singolo individuo di rispondere ai farmaci e quindi personalizzarli. Si aprono dunque nuove frontiere per la medicina.

Scritto da Erika Barra

Nata a Cagliari e studio Economia nell'Università della mia città. Mi piace la letteratura, la matematica e la musica.

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