Cuore umano cresciuto con cellule staminali senza uso di materiali artificiali

Un modello del cuore è stato coltivato nell’Accademia austriaca delle scienze sulla base di cellule staminali umane. Gli scienziati che hanno dato la notizia sulla rivista Cell, hanno pubblicato il video del battito cardiaco dell’organo, delle dimensioni di un chicco di sesamo.

La particolarità del cuore coltivato dai biologi austriaci è che non ha una struttura artificiale. In precedenza, gli scienziati creavano prima una matrice di materiali artificiali e poi le cellule che sarebbero cresciute per formare l’organo si trovavano in essa.

Come spiega Sasha Mendjan, che ha condotto l’esperimento, in una dichiarazione di Cell Press, questo metodo di ingegneria dei tessuti “è molto utile per molte cose, come, ad esempio, se si desidera misurare il restringimento”. Tuttavia, non riflette la costituzione degli organi in natura. Negli organismi viventi, si sviluppano attraverso il cosiddetto “processo di auto-organizzazione“, cambiando la loro forma man mano che avviene la crescita.

L’auto-organizzazione è il modo in cui la natura fa i cristalli di fiocchi di neve o gli uccelli si comportano in uno stormo. Questo è difficile da progettare perché sembra che non ci sia un piano, ma viene comunque fuori qualcosa di molto pulito e robusto.

Per simulare l’auto-organizzazione del cuore, Mendjan e i suoi colleghi hanno attivato sei vie di segnalazione coinvolte nello sviluppo degli organi negli embrioni.

Dopo una settimana di crescita, le cellule hanno creato una struttura 3D con una cavità chiusa, ripetendo la traiettoria dello sviluppo del cuore in un embrione. Hanno anche rilevato contrazioni ritmiche dell’organo.

“Non è che stiamo usando qualcosa di diverso da altri ricercatori, ma che stiamo semplicemente usando tutti i segnali conosciuti”, dice Mendjan delle tecnologie coinvolte nell’esperimento. Aggiunge che non tutte le vie di segnalazione conosciute sono necessarie per convertire le cellule staminali in cellule cardiache, ma sono tutte necessarie affinché la struttura dell’organo inizi a formarsi.

Obiettivi dell’esperimento

Per quanto riguarda gli obiettivi dell’esperimento, pensa che la coltivazione di modelli cardiaci basati sull’auto-organizzazione servirebbe alle aziende farmaceutiche.

Vogliamo elaborare modelli del cuore umano che si sviluppino in modo più naturale e siano quindi predittivi di malattie. In questo modo, le aziende saranno più aperte a incorporare più farmaci nelle sperimentazioni cliniche”, ha affermato il ricercatore.