Dall’Italia il tessuto muscolare artificiale che può aiutare nella ricerca e in clinica

Si chiama X-MET e già promette di essere più che utile, in molte applicazioni: non solo rappresenta un modello ideale per studiare la biologia muscolare limitando l’utilizzo di modelli animali, ma potrebbe fornire buoni “pezzi di ricambio” per rimpiazzare muscoli danneggiati a causa di traumi o di malattia. La sigla X-MET sta infatti per eX-vivo Muscle Engineered Tissue: tessuto muscolare ingegnerizzato ex-vivo, ed è il frutto di una ricerca tutta made in Italy, condotta da Antonio Musarò (Istituto Pasteur e Sapienza Università di Roma) in collaborazione con Zaccaria Del Prete (dipartimento di ingegneria meccanica ) presso i laboratori dell’Università romana. Il lavoro che ne parla è stato pubblicato su Scientific Reports.
                                     
Si tratta forse di uno dei più ambiziosi obiettivi della scienza medica di oggi: sfruttare la “malleabilità” delle cellule staminali per rigenerare tessuti persi o malfunzionanti. Nonostante i notevoli passi avanti fatti in questo campo, l’utilizzo delle cellule staminali per ricostruire il tessuto muscolare deteriorato incontra ancora molteplici difficoltà – principalmente a causa delle ridotte chances di sopravvivenza che queste cellule hanno una volta introdotte nell’organismo da curare. L’ingegneria dei tessuti, nata anche per aggirare queste limitazioni, si occupa di costruire tessuti ex-vivo a partire da biomateriali e cellule sia staminali sia non staminali. Grazie ai progressi fatti in questo campo sono stati avviati i primi studi clinici per riparare danni alla pelle, alla cartilagine, ai vasi sanguigni e ai tessuti epatico e renale. In campo internazionale si lavora per ingegnerizzare anche un tessuto, estremamente complesso, come quello muscolare e, oggi, importanti risultati giungono dai ricercatori di Roma. “Con il nostro lavoro abbiamo generato in vitro un tessuto muscolare vascolarizzato, che abbiamo chiamato X-MET, in grado di ricapitolare la complessità morfologica, funzionale e molecolare del muscolo in vivo”, ha annunciato Musarò.
 
Per costruire il muscolo in provetta i ricercatori hanno fatto ricorso a diversi “mattoni”.  Durante lo sviluppo, infatti, per poter generare in maniera corretta i tessuti, le cellule staminali hanno bisogno di istruzioni ben precise che vengono fornite dall’ambiente circostante, formato dall’insieme delle cellule vicine. Per fare il muscolo, gli studiosi hanno perciò utilizzato, insieme alle staminali, un “cocktail” di cellule proprie del muscolo scheletrico. È nato così X-MET, un tessuto che, contraendosi in seguito a impulsi elettrici, si comporta come il muscolo dell’adulto; inoltre, è dotato di propri vasi sanguigni – essenziali per l’apporto di nutrienti necessari alla sopravvivenza delle cellule che lo compongono. “Questi risultati incoraggiano a sviluppare un sistema X-MET partendo da cellule di origine umana per effettuare studi in vitro di biologia cellulare e molecolare e riparare piccoli difetti muscolari”, ha continuato il ricercatore. “In particolare, X-MET può essere utilizzato per monitorare l’attività del muscolo in risposta a stimoli meccanici e chimici, semplificando lo studio di complessi processi cellulari e fornendo uno strumento unico per lo studio di malattie come l’atrofia muscolare, per testare e sviluppare adeguate contromisure farmacologiche”.  
 
Gli studiosi hanno poi valutato la possibilità di utilizzare X-MET come “pezzo di ricambio” per muscoli malfunzionanti. “A tale scopo – ha continuato – abbiamo sostituito con X-MET il muscolo responsabile della flessione delle dita degli arti inferiori del topo, in assenza del quale l’animale non è in grado di afferrare oggetti; il trapianto di X-MET permette di recuperare questa capacità. In particolare, se prima del trapianto la capacità di generare forza è drasticamente ridotta, il topo trapiantato con X-MET recupera, dopo 30 giorni, circa il 40% della forza originale”.  X-MET può quindi sostituirsi ai muscoli persi o danneggiati e ripristinare, sebbene solo parzialmente, la forza muscolare. In conclusione, nonostante l’utilizzo di X-MET sia ancora lontano da un’applicazione clinica, questo tessuto cresciuto in laboratorio si candida come possibile strumento per la cura di malattie degenerative del muscolo.  
Lo studio è stato finanziato da Istituto Pasteur Fondazione Cenci Bolognetti, dal 7 programma quadro-Myoage e dalla Fondazione Roma.