Tecnica innovativa di ingegneria molecolare trasforma la complessità dei tessuti organoidi

RomeUna nuova tecnica nell'ingegneria molecolare permette di creare strutture tissulari organoidi realistiche. I ricercatori utilizzano microperle di DNA appositamente ripiegato per controllare il rilascio di fattori di crescita e molecole segnalatrici nel tessuto. Questo metodo consente lo sviluppo di organoidi più avanzati che somigliano molto ai tessuti reali sia nella struttura che nella composizione cellulare.

La nuova tecnica consiste nell'iniettare microperle di DNA negli organoidi in crescita. Queste perle contengono proteine o altre molecole che possono essere rilasciate quando esposte alla luce UV. Questo metodo permette un controllo preciso del tempo e della posizione dei segnali di sviluppo cruciali all’interno dei tessuti. Il team, composto da biologi, medici, fisici e scienziati dei materiali, ha dimostrato che questa tecnica funziona negli organoidi retinici del pesce medaka giapponese.

Caratteristiche principali della tecnica includono:

• Controllo preciso sul rilascio di fattori di crescita e molecole segnalatrici.
• Somministrazione localizzata all'interno del tessuto in sviluppo.
• Capacità di imitare più accuratamente la composizione naturale delle cellule.
• Flessibilità nel trasporto di diversi tipi di molecole segnalatrici.

In passato, era impossibile ottenere tali livelli di controllo. I ricercatori dovevano aggiungere fattori di crescita dall'esterno, il che spesso causava effetti indesiderati e rendeva gli organoidi più semplici di quanto si volesse. Il nuovo metodo consente di rilasciare fattori di crescita in aree specifiche, portando a uno sviluppo dei tessuti più realistico. Questo offre modelli migliori per lo studio delle malattie umane e dello sviluppo.

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I ricercatori hanno utilizzato microperle di DNA per fornire molecole segnale Wnt direttamente alle cellule dell'epitelio pigmentato retinico accanto al tessuto retinale neurale. I metodi tradizionali di utilizzo del Wnt nel terreno di coltura creavano problemi arrestando lo sviluppo retinale neurale. Il rilascio mirato delle microperle ha portato a un'organizzazione cellulare più precisa che imitava la struttura naturale dell'occhio del pesce.

Questo metodo facilita la creazione di organoidi più complessi e meglio organizzati. Questi modelli avanzati di organoidi accelerano la ricerca sullo sviluppo umano e sulle malattie, rendendo più semplice il test dei farmaci. La possibilità di utilizzare diverse molecole segnale rende questa tecnica versatile per numerosi tipi di tessuti.

Questa tecnica potrebbe avere un impatto significativo su molto più che la semplice ricerca di base. Potrebbe rivoluzionare la scoperta di nuovi farmaci e la personalizzazione dei trattamenti medici, grazie alla creazione di modelli di tessuti umani migliori. Gli scienziati vedono potenziali applicazioni in settori come la tossicologia, la patologia e la medicina rigenerativa, dove i modelli di tessuti precisi sono di fondamentale importanza.