La complessità del corpo umano e, soprattutto, dei tessuti neuronali oggetto di malattie sono diventati il punto focale della ricerca “Elucidating the molecular mechanisms underlying Pitt-Hopkins syndrome through the generation of 3D printed vascularized cortical organoids” condotto dai ricercatori del Politecnico di Milano e della Humanitas University.
La particolarità della ricerca, finanziata da Fondazione Cariplo nell’ambito del bando “Ricerca biomedica condotta da giovani ricercatori 2021”, è lo studio dei tessuti neuronali attraverso la stampa degli stessi in 3D. E’ stata, infatti, realizzata un modello di corteccia cerebrale umana mediante la biostampa in tre dimensioni della riproduzione dell’organo, spesso colpito dallo sviluppo della sindrome di Pitt-Hopkins, una malattia a carico del sistema neuronale.
Tessuti neuronali in 3D: lo studio
La tecnologia è al centro dello studio che riproduce i tessuti neuronali in 3D: controllando in modo accurato l’architettura di questi sistemi mediante le più innovative tecnologie di stampa 3D è infatti possibile, spiegano i ricercatori, tentare di riprodurre la complessità strutturale della corteccia cerebrale, con l’obiettivo di integrare i circuiti neuronali con il loro intricato sistema di supporto (vascolarizzazione).
Si tratta, quindi, di una reale trasposizione fisica del modello della corteccia cerebrale e dei suoi tessuti neuronali: un punto di svolta fondamentale, che permette di raccogliere dati biologici importanti su scale temporali più lunghe rispetto ai modelli oggi disponibili.
“Il nostro obiettivo ultimo – osserva Mattia Sponchioni del Politecnico di Milano- è quello di gettare le basi per la comprensione di diverse malattie del neurosviluppo, consentendo l’identificazione di strategie terapeutiche che ad oggi risulta impossibile. Si tratta evidentemente di un progetto molto ambizioso ed estremamente interdisciplinare, ma le competenze di ingegneria, scienza dei materiali, microfluidica, neurobiologia e biologia dello sviluppo che il team di Politecnico e Humanitas è in grado di integrare rende ottimisti sugli avanzamenti che riusciremo a portare”.
“Grazie a questa forte sinergia – prosegue la ricercatrice Monica Tambalo, post-doctoral fellow nel laboratorio di Neurosviluppo di Humanitas della Dott.ssa Simona Lodato –, aspiriamo ad ottenere “bio-printed organoids”, dotati di un sistema primordiale di vascolarizzazione, in cui implementare geometrie complesse sempre più idonee allo studio di organi/tessuti nell’ambito dello studio di malattie, come quelle del sistema nervoso”.
Politecnico di Milano e di Humanitas University riferiscono che l’ambito di convergenza delle nuove tecnologie a supporto della ricerca medica apre nuove frontiere che possono essere esplorate mettendo a sistema tecnologie e medicina non solo nella formazione universitaria (come testimoniato dal progetto Medetec del Politecnico di Milano e Humanitas University) ma anche nella ricerca e nello sviluppo di nuove frontiere della conoscenza. Il lavoro è coordinato dal ricercatore Mattia Sponchioni del Politecnico di Milano in collaborazione con la dottoressa Monica Tambalo di Humanitas.
Il sodalizio tra i due atenei milanesi prevede per il Politecnico di Milano lo studio di nuove strategie e nuovi materiali per la biostampa 3D di tessuti vascolarizzati con il coinvolgimento della professoressa Bianca Maria Colosimo del Dipartimento di Meccanica e del professore Davide Moscatelli del Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “Giulio Natta”.
Coordinano le attività di ricerca sugli organoidi cerebrali per lo studio delle malattie del neurosviluppo, e le applicazioni di microfluidica alle colture cellulari 3D rispettivamente la Dott.ssa Simona Lodato e il Prof. Roberto Rusconi del Dipartimento di Biomedical Sciences di Humanitas University.
Questo prestigioso progetto finanziato da Fondazione Cariplo è uno tra gli oltre 2300 sostenuti in questi 30 anni sul fronte della ricerca. La Fondazione, infatti, dal 1991 ad oggi ha destinato oltre 540 milioni di euro al sostegno di iniziative per la ricerca biomedica e il benessere della persona,le nuove tecnologie, la sostenibilità, l’agrifood e l’economia circolare, la ricerca sociale ed evidence-based, l’open innovation e la valorizzazione dei talenti.
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