Un gruppo di ricerca dell’Università di Turku e del Turku Bioscience Center in collaborazione con Misvik Biology Ltd in Finlandia ha sviluppato un nuovo metodo per studiare come funzionano le cellule tumorali in ambienti di tessuti più morbidi e più duri. Questa visione sfida il paradigma attuale e apre nuove possibilità per la ricerca nella biologia del cancro e nell’ingegneria dei tessuti.
C’era un’antica credenza secondo cui le cellule esterne al corpo preferiscono diffondersi e crescere su superfici più dure. Questo è simile a quando camminiamo su un marciapiede di cemento (troppo duro) e lo troviamo meglio che camminare nel fango (troppo morbido). Per questo motivo, a scopo di ricerca, le cellule, comprese le cellule staminali, vengono continuamente coltivate su plastica o vetro molto resistenti. Questa idea è in sintonia anche con le cellule tumorali che prosperano all’interno di una massa solida che si forma nei tessuti. Di solito, quanto più solido è il tumore, tanto peggiore è la prognosi del paziente. Tuttavia, la rigidità dei tessuti del corpo (ad esempio, ossa e cervello) non è la stessa. In effetti, alcune cellule come i neuroni e le cellule adipose crescono e funzionano efficacemente in un ambiente molto liscio.
Il gruppo di ricerca dell’Università di Turku e del Turku Bioscience Center ha collaborato con Misvik Biology Ltd, una società di biotecnologia con sede a Turku, in Finlandia, per capire come funzionano le cellule in ambienti più morbidi e come possono essere progettate meglio al di fuori del corpo umano. Hanno utilizzato la modellazione computazionale e un’ampia gamma di condizioni di crescita per confrontare con precisione il comportamento delle cellule su superfici morbide e dure con una risoluzione senza precedenti.
Una nuova prospettiva su una vecchia idea
Utilizzando una macchina automatizzata, i ricercatori hanno stampato diverse miscele proteiche su superfici morbide e dure. Le proteine scelte erano quelle che normalmente circondano le cellule del corpo e forniscono struttura e informazioni sull’ambiente tissutale.
“Utilizzando una miscela proteica più diversificata nella coltura cellulare, iniziamo ad avvicinarci a un ambiente esterno al corpo più fisiologicamente rilevante in cui possiamo modellare in modo più efficace malattie e condizioni di salute”, afferma il dott. James Conway della società di ricerca leader InFLAMES. Principal Investigator del Turku Biosciences Team.
“Avevamo un sistema specifico per la stampa a microcontatto di diverse miscele proteiche su piastre di coltura e abbiamo deciso di vedere come potevamo espandere il sistema. Una volta che i ricercatori di Turku Bioscience hanno avuto l’idea, è stato facile per noi utilizzare il sistema su idrogel di diversa rigidità”, spiega il presidente esecutivo Juha Rantala di Misvik, uno dei principali collaboratori del progetto.
Lavorando insieme, il team ha dimostrato che la giusta combinazione di proteine può supportare le cellule su una superficie morbida, fornendo segnali cruciali di sopravvivenza che portano a una crescita cellulare simile a quella osservata su una superficie più dura.
“Questi risultati hanno rivelato una nuova prospettiva fondamentale nella meccanobiologia. Abbiamo identificato un meccanismo attraverso il quale possiamo spiegare come le cellule possono aderire, funzionare e inviare segnali efficacemente su substrati morbidi. Questa intuizione sfida il paradigma attuale e apre nuove possibilità di ricerca nel campo della meccanobiologia.” “Biologia del cancro e ingegneria dei tessuti”, sottolinea la professoressa Joanna Ivaska, ricercatrice principale del progetto.
I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla stimata rivista PNAS.
InFLAMES Flagship è un’iniziativa congiunta tra l’Università di Turku e l’Università Apo Akademi, Finlandia. L’obiettivo del pioniere è integrare le attività di ricerca legate all’immunologia e all’immunologia per sviluppare e sfruttare nuovi strumenti diagnostici e terapeutici per la medicina personalizzata. InFLAMES fa parte del programma faro del Consiglio di ricerca finlandese.
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