Gli organoidi per studiare le infezioni gastriche

Le superfici delle mucose del nostro stomaco e intestino sono costantemente in contatto con batteri e virus. Sia che si tratti di batteri commensali con effetto benefico o di patogeni, dobbiamo essere in grado di studiare la risposta dell’ospite a questi microrganismi, ma ciò è ostacolato dalla mancanza di sistemi modello adatti.

Una metodologia di recente sviluppo ha permesso di generare strutture tridimensionali, dette organoidi, utilizzando cellule staminali. Gli organoidi possono derivare da molti organi come stomaco, intestino piccolo o colon. Sono simili all’epitelio maturo del tessuto da cui sono generati, e forniscono uno strumento in vitro ideale per studiare i patogeni infettivi come l’Helicobacter pylori.

Gli scienziati del progetto INFO (“Organoids as infection model”), finanziato dall’UE, hanno iniziato a studiare l’H. pylori utilizzando organoidi dell’epitelio gastrico. A tal fine hanno ottenuto tessuto umano normale e lo hanno coltivato in specifiche condizioni per generare cisti tridimensionali che assomigliano allo stomaco umano. Per imitare l’infezione umana in cui H. pylori risiede nel lume dello stomaco, gli scienziati hanno iniettato I batteri nelle cisti degli organoidi.

Gli studi di microscopia elettronica hanno indicato che sebbene la maggior parte dei batteri veniva mantenuta nel lume degli organoidi, alcuni stabilivano una stretta interazione con le cellule epiteliali. L’analisi della risposta dell’espressione genica cellulare dopo solo due ore di infezione mostrava un’attivazione della via di segnalazione infiammatoria NF-kappaB. La conseguente differenziazione di questi organoidi in cellule di tipo ghiandolare o epigastrico forniva una risposta differente all’infezione, con implicazioni mediche potenzialmente significative.

Il consorzio è inoltre riuscito a espandere la tecnica degli organoidi ai tumori gastrici. Ottenendo cellule di cancro epiteliale dai pazienti, I ricercatori sono riusciti a crescere colture di organoidi che dovrebbero rivelarsi utili per I test sui farmaci anticancro.

Nel loro insieme gli strumenti e le osservazioni derivanti dal lavoro di INFO aiuteranno a comprendere le interazioni tra ospite e patogeni in salute e malattia. Oltre a fornire nuove informazioni sulle patologie gastriche, le colture di organoidi dovrebbero contribuire allo sviluppo di nuove terapie, inclusa la medicina rigenerativa.