MINI-STOMACI RICREATI IN LABORATORIO PER STUDIARE LE INFEZIONI DA COVID NEI BAMBINI
Pubblicato su “Nature Communications” lo studio “SARS-CoV-2 infection and replication in human gastric organoid”, risultato del lavoro di un team internazionale che ha sviluppato in laboratorio un modello dello stomaco umano utilizzabile per studiare come le infezioni hanno un impatto sul sistema gastrointestinale.
Con il progredire della pandemia da Covid-19 diversi ospedali hanno segnalato, soprattutto nei casi riguardanti bambini, sintomi gastrointestinali della malattia, associati agli effetti più usuali, quali tosse e difficoltà respiratorie.
Partendo da questa evidenza, un team internazionale di ricerca – guidato dal Prof. Nicola Elvassore dell’Istituto Veneto di Medicina Molecolare (VIMM) e del Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Padova e dal Prof. Paolo De Coppi del Great Ormond Street Institute of Child Health all’University College London – ha sviluppato e adattato un modello di mini-stomaco per studiare come un’infezione da SARS-CoV-2 colpisce lo stomaco. Lo studio che ne è conseguito è stato pubblicato su Nature Communications.
Nicola Elvassore
Le evidenze sperimentali sono state rese possibili dai recenti progressi compiuti nella creazione di “mini-organi” in laboratorio, noti come organoidi. Tali organoidi forniscono ai ricercatori strumenti inestimabili per studiare il funzionamento degli organi, sia nel loro stato fisiologico che in condizioni di malattia.
Nel caso specifico i ricercatori sono riusciti a creare un modello in vitro che imita il funzionamento di uno stomaco umano e ne replica il comportamento nei diversi stadi di sviluppo – fetale, bambino e adulto – isolando cellule staminali da campioni di stomaco di pazienti e coltivandole in condizioni controllate in laboratorio in modo da ottenere mini-stomaci su piastra.
Grazie alla collaborazione con un team di virologi, guidato dal Dr. Francesco Bonfante del Dipartimento di Scienze Biomediche Comparate, Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie (IZSVe), è stato possibile simulare un’infezione intragastrica, esponendo la superficie delle cellule dei mini-stomaci al virus SARS-CoV-2. In questo modo i ricercatori hanno dimostrato che il virus ha l’abilità di replicarsi all’interno dello stomaco, e in modo più evidente negli organoidi cresciuti da cellule infantili e fetali tardive rispetto alle cellule adulte e fetali precoci.
Inoltre, è anche stato possibile osservare l’impatto dell’infezione sulle cellule all’interno degli organoidi, mostrando che un gruppo specifico di cellule – chiamate cellule delta, che producono l’ormone somatostatina – veniva distrutto dal virus, il che potrebbe spiegare alcuni dei sintomi dello stomaco verificatisi nei pazienti.
“Siamo orgogliosi di come uno sforzo internazionale dettato dall’emergenza sanitaria mondiale sia riuscito nell’intento di coinvolgere tre gruppi di ricerca, di cui due Italiani e uno inglese, creando una squadra altamente interdisciplinare composta da ricercatori provenienti da aree differenti, dall’ingegneria alla biologia, biotecnologie e medicina” ha concluso Nicola Elvassore, Principal Investigator del VIMM. “Tutto questo non sarebbe stato possibile se la Fondazione Cassa di Risparmio di Padova e Rovigo e il Ministero dell’Università e della Ricerca non avessero reso disponibili finanziamenti immediati sul COVID”.
Il team di ricerca ha ora intenzione di continuare il suo lavoro ingegnerizzando nuovi modelli creati in laboratorio di mini-organi del tratto gastro intestinale, del sistema respiratorio e del sistema nervoso centrale, con l’obiettivo di aumentare la comprensione di come le infezioni possano svilupparsi in modo da poter proseguire la ricerca di nuove terapie.
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Link all’articolo: SARS-CoV-2 infection and replication in human gastric organoids | Nature Communications
Autori: Giovanni Giuseppe Giobbe, Francesco Bonfante, Brendan C. Jones, Onelia Gagliano, Camilla Luni, Elisa Zambaiti, Silvia Perin, Cecilia Laterza, Georg Busslinger, Hannah Stuart, Matteo Pagliari, Alessio Bortolami, Eva Mazzetto, Anna Manfredi, Chiara Colantuono, Lucio Di Filippo, Alessandro Filippo Pellegata, Valentina Panzarin, Nikhil Thapar, Vivian Sze Wing Li, Simon Eaton, Davide Cacchiarelli, Hans Clevers, Nicola Elvassore & Paolo De Coppi.
