I ricercatori hanno utilizzato le onde sonore per trasformare le cellule staminali in cellule ossee, in un progresso nell’ingegneria dei tessuti che un giorno, potrebbe aiutare i pazienti a far ricrescere le ossa perse a causa di cancro o malattie degenerative.
L’innovativo trattamento con cellule staminali dei ricercatori della RMIT University di Melbourne in Australia, offre un modo intelligente per superare alcune delle più grandi sfide del campo, attraverso la potenza di precisione delle onde sonore ad alta frequenza.
L’ingegneria dei tessuti è un campo emergente che mira a ricostruire ossa e muscoli sfruttando la capacità naturale del corpo umano di guarire se stesso; una sfida chiave nella ricrescita dell’osso è la necessità di grandi quantità di cellule ossee che prospereranno e fioriranno una volta impiantate nell’area bersaglio.
I processi sperimentali per trasformare le cellule staminali adulte in cellule ossee, ad oggi hanno utilizzato apparecchiature complicate e costose e hanno lottato con la produzione di massa, rendendo irrealistica l’applicazione clinica diffusa. Inoltre, i pochi studi clinici che hanno tentato di far ricrescere l’osso hanno ampiamente utilizzato cellule staminali estratte dal midollo osseo di un paziente, una procedura molto dolorosa.
Il team di ricerca della RMIT University in un nuovo studio pubblicato nella rivista Small, ha mostrato che le cellule staminali trattate con onde sonore ad alta frequenza, si sono trasformate in cellule ossee in modo rapido ed efficiente.
È importante sottolineare che il trattamento è stato efficace su più tipi di cellule, comprese le cellule staminali derivate dal grasso, che sono molto meno dolorose da estrarre da un paziente.
Amy Gelmi ricercatrice, co-responsabile dello studio, ha affermato:
«Il nuovo metodo è più rapido e semplice rispetto ad altri metodi. Le onde sonore hanno ridotto di diversi giorni il tempo di trattamento normalmente richiesto per far sì che le cellule staminali inizino a trasformarsi in cellule ossee, questo metodo, inoltre, non richiede speciali farmaci “che inducono l’osso” ed è molto facile da applicare alle cellule staminali. Il nostro studio ha scoperto che questo nuovo metodo ha un forte potenziale da utilizzare per il trattamento delle cellule staminali, prima di rivestirle su un impianto o di iniettarle direttamente nel corpo per l’ingegneria dei tessuti».
Le onde sonore ad alta frequenza utilizzate nel trattamento con cellule staminali sono state generate su un dispositivo a microchip a basso costo sviluppato dal team della RMIT University: nell’illustrazione grafica (vedi), il microchip a sinistra genera onde sonore ad alta frequenza (verdi) per manipolare con precisione le cellule staminali, che sono poste in olio di silicio su una piastra di coltura con fondo di vetro.
Leslie Yeo ricercatore, insieme al suo team ha trascorso oltre un decennio a ricercare l’interazione delle onde sonore a frequenze superiori a 10 MHz con materiali diversi. Il dispositivo che genera onde sonore che hanno sviluppato può essere utilizzato per manipolare con precisione cellule, fluidi o materiali.
Leslie Yeo ha detto:
«Possiamo usare le onde sonore per applicare la giusta quantità di pressione nei punti giusti alle cellule staminali, per innescare il processo di cambiamento. Il nostro dispositivo è economico e semplice da usare, quindi potrebbe essere facilmente potenziato per il trattamento simultaneo di un gran numero di cellule, vitale per un’efficace ingegneria dei tessuti».
La fase successiva della ricerca sta studiando i metodi per potenziare la piattaforma, lavorando allo sviluppo di bioreattori pratici per guidare un’efficiente differenziazione delle cellule staminali.
