I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) sono sempre più vicini alla scoperta di possibili soluzioni che possono portare allo sviluppo di fegati artificiali da utilizzare nei trapianti.
Nel corso delle loro ricerche pregresse, gli scienziati avevano cercato di sfruttare la tipica capacità del fegato di crescere, nella speranza di poter produrre tessuto epatico artificiale. Tuttavia, questa procedura in passato era stata più volte ostacolata. Le cellule epatiche adulte, infatti, note come epatociti, perdono rapidamente la loro normale funzione quando vengono rimosse dal corpo.
Secondo l’ingegnere del MIT Sangeeta Bhatia, il fegato può rigenerarsi se parte di esso viene rimosso. “È un paradosso, perché sappiamo che le cellule del fegato sono in grado di crescere, ma in qualche modo non siamo in grado di farle crescere al di fuori del corpo stesso“, ha spiegato Bhatia.
Il team di scienziati, dunque, ha identificato una dozzina di composti chimici che possono aiutare le cellule del fegato a mantenere non solo la loro normale funzione, sebbene sviluppate in un contenitore da laboratorio, ma anche di moltiplicarsi per la produzione del nuovo tessuto.
Le cellule “coltivate” in questo modo potrebbero aiutare i ricercatori a sviluppare un tessuto artificiale in grado di trattare molte delle persone, oltre 500 milioni, che soffrono di malattie croniche del fegato come l’epatite C.
I ricercatori hanno adattato il sistema epatico artificiale in modo che le cellule del fegato possano crescere, a strati con i fibroblasti, in piccoli contenitori appositi da laboratorio. Questo ha permesso agli scienziati di effettuare rapidi studi su larga scala sul modo in cui 12.500 diverse sostanze chimiche influenzano la crescita delle cellule del fegato e la sua funzione.
Inoltre, il team del MIT ha stabilito i livelli di espressione di 83 enzimi epatici che rappresentano alcune delle funzioni determinanti da mantenere. Dopo lo screening di migliaia di cellule del fegato, provenienti da otto diversi donatori di tessuti, si sono identificati 12 composti che hanno aiutato le cellule a mantenere tali funzioni e la loro divisione. Due di questi composti sembravano funzionare particolarmente bene nelle cellule di donatori più giovani, cosicché i ricercatori hanno avuto modo di testare anche le cellule del fegato generate da cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs). Gli scienziati hanno cercato di creare epatociti da iPSCs, ma tali cellule di solito non raggiungono uno stato completamente maturo. Tuttavia, se trattate con questi due composti, le cellule maturano completamente.
Negli studi futuri, il team del MIT progetta di incorporare le cellule artificiali del fegato in appositi contenitori polimerici di tessuto con l’obiettivo di impiantarli nei topi, per verificare se potranno essere utilizzati come pezzi di tessuti del fegato. Infine, si sta anche perseguendo la possibilità di sviluppare alcuni composti, come farmaci, per aiutare i tessuti del fegato a riprodursi.
Federica Vitale
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