Milano, 04 Marzo 2020. Pubblicato uno studio che per la prima volta dimostra la possibilità di trasportare una tecnologia per la creazione e cultura degli organoidi in un ambiente conforme alle regole di buona fabbricazione, le Good Manufacturing Practice (GMP), rendendo gli organoidi pancreatici potenzialmente disponibili per future applicazioni cliniche come la terapia del diabete.
Il lavoro pubblicato dalla rivista “Stem Cell Research & Therapy” e introdotto da un editoriale intitolato “The challenge of developing human 3D organoids into medicines” è il frutto della collaborazione tra i ricercatori dell’IRCCS Ospedale San Raffaele-Diabetes Research Institute di Milano, della Fondazione IRCCS Ca’ Granda Ospedale Maggiore Policlinico di Milano, dell’Università di Cambridge (Wellcome/Cancer Research UK Gurdon Institute e Cambridge NIHR Biomedical Research Centre) e del Buchmann Institute for Molecular Life Sciences di Francoforte.
Gli organoidi sono strutture cellulari tridimensionali generate da cellule staminali pluripotenti indotte, cellule staminali embrionali o cellule progenitrici residenti in tessuti adulti. Sono apprezzati per la loro capacità di auto-organizzarsi in unità biologiche minime, che presentano funzionalità e complessità simili a quelle del tessuto di origine. Gli organoidi possono fornire eccellenti sistemi modello per un’ampia gamma di studi di ricerca di base. Gli organoidi possono essere innestati in vivo dopo il trapianto per la valutazione della funzionalità. Inoltre, gli organoidi generati dai tessuti dei pazienti o dalle cellule staminali pluripotenti indotte possono essere utilizzati per studiare malattie rare prive di un modello preclinico consolidato.
Vi è un grande interesse per il potenziale uso di organoidi nella medicina rigenerativa, in particolare per le malattie che comportano gravi danni agli organi ma mancano di una cura di sostituzione cellulare funzionale, come il diabete di tipo 1. Attualmente, il trapianto (di isole o di pancreas) è l’unico approccio terapeutico che ripristina un pool di cellule β funzionali. Gli organoidi del pancreas umano possono rappresentare una fonte adeguata di cellule funzionali che, se venissero raggiunte quantità terapeutiche, potrebbero essere un trattamento efficace per il diabete di tipo 1.
“Nel presente lavoro – dichiara Lorenzo Piemonti, direttore del San Raffaele Diabetes Research Institute di Milano- si è dimostrato la fattibilità della generazione di organoidi pancreatici conformi alle regole per l’utilizzo in clinica. Saranno necessari ulteriori studi per confermare la capacità di questi organoidi di sostituire funzionalmente un intero organo e identificare le dosi terapeutiche”. Nel frattempo, le “cell factories” possono dimostrare la fattibilità di un protocollo standardizzato di produzione di organoidi su larga scala. “Ipoteticamente, nei sistemi di coltura su larga scala basati su bioreattori, dovrebbe essere possibile produrre 250 milioni di organoidi pancreatici – continua Lorenza Lazzari, responsabile del Laboratorio di Medicina Rigenerativa-Cell Factory della Fondazione IRCCS Ca’ Granda Ospedale Maggiore Policlinico di Milano e coordinatrice dello studio – e i risultati ottenuti aprono la possibilità nel prossimo futuro di poter studiare l’applicazione clinica degli organoidi pancreatici come terapia del diabete di tipo 1”.
Lo studio è stato realizzato grazie ad un finanziamento della Comunità Europea che ha supportato il consorzio denominato LSFM4LIFE formato da otto partner accademici e industriali di sei paesi per sviluppare strumenti e tecnologie per la terapia del diabete di tipo 1 basato su organoidi del pancreas umano.
Marta Dossena, Roberta Piras, Alessandro Cherubini, Mario Barilani, Erica Dugnani, Francesca Salanitro, Till Moreth, Francesco Pampaloni, Lorenzo Piemonti and Lorenza Lazzari. Standardized GMP-compliant scalable production of human pancreas organoids. Stem Cell Res Ther 11, 94 (2020). https://doi.org/10.1186/s13287-020-1585-2
Vives, J., Batlle-Morera, L. The challenge of developing human 3D organoids into medicines. Stem Cell Res Ther 11, 72 (2020). https://doi.org/10.1186/s13287-020-1586-1
