Politecnico di Milano e Humanitas University collaborano: stampa 3D di tessuti neurali per lo studio delle malattie neurologiche
I ricercatori del Politecnico di Milano e dell’Università Humanitas stanno utilizzando il tessuto neurale stampato in 3D per studiare la causa e lo sviluppo di malattie neurologiche, come la sindrome di Pitt Hopkins (PTHS).
Un modello 3D della corteccia cerebrale è stato creato da cellule bioprinting 3D derivate da organoidi corticali. Immagine via Politecnico di Milano.
Questo progetto ha ricevuto un finanziamento di 250.000 euro dalla Fondazione Cariplo nell’ambito del bando ” Ricerca biomedica per giovani ricercatori 2021 “, che utilizza tessuto neurale vascolarizzato biostampato in 3D per creare un modello in vitro della corteccia cerebrale umana . Mattia Sponchioni del Politecnico di Milano (Politecnico di Milano) ha dichiarato: “Il nostro obiettivo finale è gettare le basi per la comprensione delle varie malattie che colpiscono il neurosviluppo, al fine di aiutare a determinare le strategie di trattamento”.
Indagare sulla causa del PTHS
Il PTHS è un raro disturbo neurologico ereditario caratterizzato da disabilità intellettiva e ritardo dello sviluppo, problemi respiratori, convulsioni ricorrenti e caratteristiche facciali distintive. È noto solo che la malattia è causata da mutazioni spontanee nel gene TCF4, e di più sul PTHS è ancora sconosciuto, il che rende più difficile il trattamento della malattia.
Il nuovo studio, intitolato “Exploring the Molecular Mechanisms of Pitt-Hopkins Syndrome by Generating 3D-Printed Vascularized Cortical Organoids”, mira a studiare le cause molecolari dell’insorgenza e della progressione del PTHS . Con i finanziamenti forniti dalla Fondazione Cariplo, i ricercatori stanno creando un modello della corteccia cerebrale umana con tessuto neurale vascolarizzato biostampato in 3D, consentendo la raccolta di importanti dati biologici nel tempo.
“Si tratta ovviamente di un progetto altamente interdisciplinare, ma l’esperienza combinata di ingegneria, scienza dei materiali, microfluidica, neurobiologia e biologia dello sviluppo dei team del Politecnico e di Humanitas aiuterà l’avanzamento del progetto e ci consentirà di avere piena fiducia nel successo dell’esperimento”.
Tessuto neurale stampato in 3D
Secondo il team, il progetto per stampare il tessuto neurale ha importanti implicazioni mediche perché la corteccia cerebrale del cervello non può attualmente essere replicata e studiata in laboratorio a causa della sua struttura complessa. La biostampa 3D consentirà ai ricercatori di riprodurre la complessità strutturale della regione, consentendo ai ricercatori di studiare il tessuto neurale per lunghi periodi di tempo.
I ricercatori hanno integrato strutture organoidi neurali vascolarizzate stampate in 3D e altamente precise (minuscole colture di tessuti 3D auto-organizzanti derivate da cellule staminali) con un’intricata rete di supporti per formare un modello della corteccia cerebrale umana. Le due università collaboreranno anche per sviluppare nuovi metodi e materiali per la biostampa 3D di tessuti vascolarizzati, utilizzando la microfluidica nella coltura cellulare 3D.
“Grazie a questa potente sinergia, speriamo di ottenere ‘organoidi biostampati’ con sistemi vascolari primitivi, in grado di stampare geometrie complesse, più adatte per lo studio di organi o tessuti correlati alla malattia”.
