Cellule staminali: usate per ricostruire un timo intero

I ricercatori hanno ricostruito un timo umano, un organo essenziale del sistema immunitario, utilizzando cellule staminali umane e un’impalcatura di bioingegneria. Il loro lavoro è un passo importante verso la possibilità di costruire timi artificiali che potrebbero essere usati come trapianti.

Il timo: cos’è

Il timo è un piccolo organo del torace in cui maturano i linfociti T, che svolgono un ruolo fondamentale nel sistema immunitario. Ha una forma simmetrica, simile a una piramide, e si trova dietro lo sterno. Può capitare che il timo non funzioni correttamente o non si formi durante lo sviluppo fetale nell’utero. Questo può portare a malattie come l’immunodeficienza grave o l’autoimmunità, in cui il sistema immunitario corporeo attacca erroneamente il proprio tessuto sano.

Cellule staminali: un potenziale rigenerativo

Nel loro studio, pubblicato su Nature Communications, gli scienziati hanno ricostruito il timo utilizzando cellule staminali prelevate da pazienti che hanno dovuto rimuovere l’organo durante l’intervento. Quando trapiantati nei topi, i timi bioingegnerizzati sono stati in grado di supportare lo sviluppo di linfociti T umani maturi e funzionali. Sebbene i ricercatori abbiano precedentemente ricostruito altri organi o loro sezioni, questa è la prima volta che gli scienziati hanno ricostruito con successo un intero timo umano funzionante. Lo studio è un passo importante non solo per il trattamento di deficienze immunitarie gravi, ma in generale per lo sviluppo di nuove tecniche per la crescita di organi artificiali.

Tra cellule staminali e impalcature di bioingegneria: la tecnica usata

Per ricostruire questo organo, i ricercatori hanno prelevato le cellule staminali da timi provenienti da pazienti operati. Mentre queste cellule crescevano in laboratorio, il ricercatore Asllan Gjinovci ha sviluppato un nuovo approccio microvascolare per rimuovere tutte le cellule dai timi di ratto. In questo modo sono rimasti solo gli scaffold strutturali che li reggevano. In queste strutture i ricercatori hanno impiantato le cellule staminali cresciute. Il risultato è stato straordinario: in circa cinque giorni le cellule hanno riempito gli scaffold sviluppando un organo simile allo stadio di sviluppo di un feto di nove settimane. Infine, il team ha impiantato questi timi nei topi. Hanno così scoperto che in oltre il 75% dei casi i timi erano in grado di supportare lo sviluppo dei linfociti umani. Il lavoro dei ricercatori sta continuando per migliorare il processo e capire in che modo portarlo nella pratica clinica dei trapianti.

Un importante contributo italiano

Il laboratorio del Francis Crick Institute dove hanno condotto la maggior parte degli esperimenti utili a questo studio è diretto da Paola Bonfanti. Laureata a Milano, dopo varie esperienze all’estero, nel 2017 è approdata a Londra al Crick Institute arrivando a dirigere il laboratorio. Riesce a vincere un finanziamento dal European Research Council e così arrivare a questo importante risultato. La prima autrice dello studio, ricercatrice presso il laboratorio inglese, è l’italiana Sara Campinoti che ha affermato:

Dimostrare che è possibile costruire un timo funzionante da cellule umane è un punto cruciale verso la crescita di timi che potrebbero essere utilizzabili un giorno nei trapianti

Concetto rafforzato dalle parole da Roberta Ragazzini, ricercatrice laureatasi a Bologna, che dice:

Il fatto che possiamo espandere in grandi colonie le cellule staminali timiche prelevate da donatori umani è davvero eccitante. Consente di aumentare il processo al fine di costruire timi a dimensione umana

Dei 22 autori della ricerca ben 9 sono italiani e allo studio ha contribuito anche il Dipartimento di Oncologia Sperimentale dello IEO di Milano. Un connubio gran parte italiano per un risultato che potrebbe diventare un apripista per lo sviluppo di nuove opzioni per i trapianti.

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