Close-up Engeneering

Ottenuto il primo organo umanizzato fatto crescere in un maiale

Un organo umanizzato è stato attenuto da un team di ricerca in Cina. Il risultato è stato possibile usando embrioni chimerali in cui sono presenti sia cellule umane che di maiale.

Close-up Engineering

PUBBLICATO IL: 8 Settembre 2023

Nanotecnologie

Una nuova svolta nel campo dei trapianti sopraggiunge dalla Cina, che è riuscita a ottenere il primo organo umanizzato, cioè un rene dagli embrioni chimera sviluppati in un laboratorio e poi impiantati nella madre surrogata. Scopriamo cosa sono gli embrioni chimera, come è stato ottenuto il primo organo umanizzato e cosa comporta ciò per la medicina dei trapianti.

Gli embrioni chimera cosa sono e come può avvenire la loro formazione

La realizzazione del primo organo umanizzato ha coinvolto l’impiego di embrioni chimera, organismi in cui le cellule provengono da diverse linee genetiche. Questi organismi possono formarsi in vari modi:

  1. Chimere interspecifiche: Si verificano quando le cellule provengono da specie diverse. Ad esempio, alcune cellule di un animale di una specie possono essere inserite in un embrione di un’altra specie. Questa pratica ha applicazioni sia scientifiche che terapeutiche, ma presenta sfide etiche e pratiche significative.
  2. Chimere intraspecifiche: Le cellule coinvolte provengono da individui della stessa specie. Questo tipo di chimera può essere creato inserendo cellule da un individuo con una specifica mutazione genetica in un embrione normale, consentendo di studiare gli effetti della mutazione.
  3. Chimere in vitro: Gli embrioni chimera possono essere creati in laboratorio combinando cellule da diverse fonti genetiche. Questo approccio è utile per l’analisi della biologia cellulare e dello sviluppo embrionale.
  4. Chimere naturali: In natura, a volte si verificano fusioni o accoppiamenti di embrioni, dando origine a embrioni chimera. Questi eventi sono affascinanti dal punto di vista biologico ma relativamente rari.

L’uso di embrioni chimera solleva importanti questioni etiche e scientifiche, soprattutto quando coinvolge diverse specie. Tuttavia, le ricerche e le applicazioni di questi embrioni, come nel caso di studio in esame, stanno conducendo a risultati sorprendenti nell’ambito scientifico.

organo umanizzato

Lo studio e la realizzazione dell’organo umanizzato

La ricerca pubblicata sulla rivista Cell Stem Cell rappresenta un importante traguardo scientifico raggiunto dall’Accademia Cinese delle Scienze: la creazione del primo organo umanizzato. Questo risultato straordinario è stato ottenuto grazie all’utilizzo di embrioni chimera, in cui sono presenti sia cellule umane che di maiali, generati in laboratorio e successivamente trapiantati in madri surrogate animali.

Le cellule embrionali umane sono state generate a partire dalle cellule staminali, che sono state modificate attraverso l’inserimento di geni pro-proliferazione e anti-autodistruzione. Per quanto riguarda le cellule di maiali, sono state create utilizzando la tecnica CRISPR, che ha permesso di manipolare il DNA mediante forbici molecolari, tagliando e incollando segmenti specifici. Inoltre, gli embrioni di maiali, formati da una sola cellula, sono stati ulteriormente modificati attraverso l’eliminazione di due geni responsabili dello sviluppo dei reni.

Dopo aver ottenuto e allevato gli embrioni in laboratorio, sono stati successivamente trasferiti nelle madri surrogate, dove sono stati rimossi per un’analisi dello sviluppo dopo 25-28 giorni. In questo studio, sono stati impiegati cinque embrioni chimera per raggiungere lo sviluppo corretto dei reni. Il risultato è stato straordinario, poiché i reni ottenuti sono costituiti da circa il 50-60% di cellule umane, con il rimanente 40-50% di cellule di maiale.

organo umanizzato
Il processo adoperato per ottenere l’organo umanizzato. Credits: Cell Stem Cell

Quali sono i possibili sviluppi futuri?

La realizzazione di organi umanizzati, come nel caso dei reni, apre nuove prospettive nei trapianti eterologhi, offrendo un metodo efficace per sostituire la funzione degli organi. Tuttavia, questa opportunità è spesso limitata dalla grave scarsità di organi disponibili. Il prossimo obiettivo sarà la creazione di organi come il pancreas e il cuore, con una visione a lungo termine di ottimizzare la tecnica per renderla adatta ai trapianti umani.

È importante sottolineare che prima di ottenere un organo umanizzato completamente funzionale in un maiale, si richiederanno numerosi anni di ricerca. Gli organi sono composti da diversi tipi di cellule e tessuti, e il processo di sviluppo è lungo e complesso.

Credits immagine di copertina: Cell Stem Cell

AUTORE

Valentina Maria Barberio

Dottoressa in ingegneria informatico-biomedica, dottoressa magistrale in ingegneria biomedica, classe 1997. Da sempre appassionata di tutto ciò che possa semplificare la vita al prossimo, guarda alla divulgazione scientifica come uno strumento in grado di rendere chiaro ed accessibile il “futuro benessere” a tutti. Particolarmente affascinata dalle apparecchiature biomedicali che riescono a creare immagini 3D, crede che solo il dibattito e la ricerca costanti possano generare una tridimensionalità di vedute, propedeutiche ad una perpetua crescita personale e della società.

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