Scienziati cinesi fanno crescere reni in maiali umanizzati

Renovatio 21 traduce questo articolo di Bioedge.

Scienziati cinesi sono riusciti a creare con successo embrioni chimerici contenenti una combinazione di cellule umane e di maiale. Quando sono stati trasferiti in scrofe surrogate, i reni umanizzati in via di sviluppo avevano una struttura normale e una formazione di tubuli dopo 28 giorni.

Questa è la prima volta che gli scienziati sono riusciti a far crescere un organo solido umanizzato all’interno di un’altra specie. Un articolo che riportava il loro lavoro è apparso all’inizio di questo mese sulla rivista Cell Stem Cell.

I ricercatori del Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health si sono concentrati sui reni perché sono uno dei primi organi a svilupparsi e sono anche l’organo più comunemente trapiantato nella medicina umana.

«Organi di ratto sono stati prodotti nei topi e organi di topo sono stati prodotti nei ratti, ma i precedenti tentativi di far crescere organi umani nei maiali non hanno avuto successo», afferma l’autore senior Liangxue.

L’integrazione delle cellule staminali umane negli embrioni di maiale è stata una sfida perché le cellule suine competono con quelle umane e le cellule suine e umane hanno esigenze fisiologiche diverse.

La tecnica del team dipende da tre componenti chiave:

• In primo luogo, hanno creato una nicchia all’interno dell’embrione di maiale in modo che le cellule umane non dovessero competere con le cellule di maiale, utilizzando CRISPR per ingegnerizzare geneticamente un embrione di maiale unicellulare in modo che mancassero due geni necessari per lo sviluppo dei reni.

• In secondo luogo, i ricercatori hanno progettato cellule staminali pluripotenti umane – cellule che hanno il potenziale per svilupparsi in qualsiasi tipo di cellula – per renderle più suscettibili all’integrazione e meno probabilità di autodistruggersi bloccando temporaneamente l’apoptosi. Quindi, hanno convertito queste cellule in cellule «ingenue» simili alle prime cellule embrionali umane coltivandole in un mezzo speciale.

• In terzo luogo, prima di impiantare gli embrioni in via di sviluppo in scrofe surrogate, i ricercatori hanno coltivato le chimere in condizioni ottimizzate per fornire nutrienti e segnali unici sia alle cellule umane che a quelle suine, poiché queste cellule di solito hanno esigenze disparate.

Complessivamente i ricercatori hanno trasferito 1.820 embrioni a 13 madri surrogate. Dopo 25 o 28 giorni, hanno interrotto la gestazione ed estratto gli embrioni per valutare se le chimere avessero prodotto con successo reni umanizzati.

I ricercatori hanno raccolto cinque embrioni chimerici per l’analisi (due a 25 giorni e tre a 28 giorni dopo l’impianto) e hanno scoperto che avevano reni strutturalmente normali per il loro stadio di sviluppo ed erano composti per il 50-60% da cellule umane. A 25-28 giorni, i reni erano nello stadio mesonefro (il secondo stadio dello sviluppo renale); avevano formato tubuli e gemme di cellule che sarebbero poi diventate ureteri che collegavano il rene alla vescica.

Il team ha anche studiato se le cellule umane contribuissero ad altri tessuti negli embrioni, il che potrebbe avere gravi implicazioni etiche, soprattutto se si trovassero abbondanti cellule umane nei tessuti neurali o germinali e i maiali fossero portati a termine. Hanno dimostrato che le cellule umane erano per lo più localizzate nei reni, mentre il resto dell’embrione era composto da cellule di maiale.

«Abbiamo scoperto che se si crea una nicchia nell’embrione di maiale, le cellule umane entrano naturalmente in questi spazi», afferma l’autore senior Zhen Dai del Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health.

«Abbiamo visto solo pochissime cellule neurali umane nel cervello e nel midollo spinale e nessuna cellula umana nella cresta genitale, indicando che le cellule staminali umane pluripotenti non si differenziavano in cellule germinali».

Michael Cook

Renovatio 21 offre questa traduzione per dare una informazione a 360º. Ricordiamo che non tutto ciò che viene pubblicato sul sito di Renovatio 21 corrisponde alle nostre posizioni.

SOSTIENI RENOVATIO 21