Nel 2020, a causa di una carenza di forniture, Jane Baude ha iniziato il dottorato a UC Santa Barbara lavorando con il professor Ryan Stowers per creare un gel sintetico che sostenga le cellule epiteliali mammarie. Il loro obiettivo era riprodurre le funzioni chiave di Matrigel, un prodotto commerciale spesso estratto da tumori di topo, ma con maggiore modulabilità e controllo sperimentale.
Partendo da un gel a base di alghe, il team ha testato molte sequenze peptidiche e ha modificato il reticolamento e la lunghezza delle catene polimeriche. Queste modifiche hanno permesso di variare la rigidità e la risposta del materiale a forze applicate, separando così gli effetti meccanici da quelli biochimici. In esperimenti controllati sono emerse combinazioni di segnali che favoriscono uno sviluppo salutare e altre che riproducono condizioni associate a un rischio aumentato di trasformazione cancerosa. In condizioni adatte le cellule hanno sintetizzato la propria membrana basale; con segnali sbagliati hanno prodotto proteine diverse e non si sono sviluppate correttamente.
I ricercatori prevedono di esplorare fino a che punto il controllo delle condizioni iniziali del gel può indirizzare lo sviluppo cellulare, compresa la possibilità di far crescere tessuti complessi o organi da cellule di pazienti. Dicono che un approccio ingegneristico alla biologia dello sviluppo potrebbe rivelare modi per guidare la formazione di tessuti ingegnerizzati funzionali. Fonte: UC Santa Barbara
Parole difficili
- reticolamento — processo che unisce catene in una rete
- rigidità — grado di resistenza a deformazioni
- membrana basale — strato sottile sotto le cellule epiteliali
- trasformazione — cambiamento verso uno stato patologico
- modulabilità — possibilità di modificare caratteristiche del materiale
- catena polimerica — molecola lunga formata da unità ripetutecatene polimeriche
- epiteliale — relativo al tessuto che copre superficiepiteliali
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Domande di discussione
- Quali vantaggi pensi possa avere un gel sintetico rispetto a un prodotto estratto da tumori di topo?
- In che modo il controllo della rigidità e dei segnali del gel potrebbe influenzare i risultati in laboratorio o in medicina?
- Quali implicazioni etiche o pratiche vedi nella possibilità di far crescere tessuti o organi da cellule di pazienti?
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