Costruire tessuto mammario in laboratorio per capire meglio l'allattamento
Stampato da un tessuto reale utilizzando la luce
I ricercatori del Politecnico di Zurigo stanno sviluppando in laboratorio un modello fatto di cellule di latte materno umano. Sperano di poter capire come viene prodotto il latte materno, un'area poco studiata della biologia femminile.
Il latte materno umano è adattato in modo unico per soddisfare le esigenze nutrizionali del neonato. Sorprendentemente, sappiamo ancora molto poco su come viene prodotto il latte nel seno. Un gruppo di ricercatori del Politecnico di Zurigo, guidati da Marcy Zenobi-Wong, professore di ingegneria tissutale e biofabbricazione, vuole cambiare questa situazione. In laboratorio, Zenobi-Wong e il suo team hanno sviluppato minuscole repliche del tessuto mammario in fase di allattamento. Per farlo hanno isolato dal latte materno umano le cellule che si trovano naturalmente nel latte. Alcune cellule del tessuto mammario in fase di allattamento e i cosiddetti lattociti - le cellule del tessuto mammario che producono il latte - finiscono nel latte materno durante l'allattamento.
Stampato da un tessuto reale usando la luce
Il fulcro del progetto di ricerca è un nuovo modello di tessuto che i ricercatori hanno prodotto utilizzando uno speciale processo di stampa alla luce. Il processo di bioprinting volumetrico prevede l'uso di un raggio laser che viene proiettato in un liquido da diverse angolazioni. Il liquido si indurisce proprio nel punto in cui si accumula la dose di luce. In pochi secondi, si formano piccole strutture simili ai veri dotti lattiferi e agli alveoli dove viene prodotto il latte nel seno. Il materiale utilizzato proviene dal tessuto della mammella bovina e contiene componenti simili al tessuto mammario umano.
I ricercatori hanno popolato questi mini dotti lattiferi con cellule estratte direttamente dal latte materno umano. Queste cosiddette cellule epiteliali mammarie hanno formato un denso strato di cellule sulla parete interna dei dotti lattiferi. Come i ricercatori hanno potuto dimostrare, ciò ha dato luogo a un tessuto funzionale: le cellule hanno iniziato a produrre i componenti tipici del latte, come la β-caseina e i globuli di grasso del latte. "Ci sono voluti diversi tentativi per scoprire il modo migliore per far crescere le cellule. Molti dei miei colleghi sono rimasti sorpresi nell'apprendere che le cellule epiteliali del latte potessero crescere", afferma Amelia Hasenauer, dottoranda del team di Zenobi-Wong e prima autrice dello studio di una pagina esterna, pubblicato all'inizio di giugno sulla rivista Science Advances.
Niente latte artificiale, ma uno strumento di ricerca fondamentale
Nonostante i risultati impressionanti, i due ricercatori sottolineano che non stanno ancora producendo latte materno completo: "Abbiamo identificato i primi componenti, ma il latte è composto da centinaia di componenti diversi, tra cui zuccheri complessi, proteine, lipidi, cellule immunitarie e microrganismi vivi", afferma Zenobi-Wong.
Hasenauer aggiunge: "Soprattutto, il nostro modello di coltura cellulare è stato progettato per aiutare a comprendere meglio il processo di allattamento. Conosco molte donne che hanno avuto difficoltà ad allattare. Il nostro modello potrebbe un giorno aiutare a trovare delle risposte". Il modello è un passo avanti fondamentale per la ricerca. Permette per la prima volta di osservare e manipolare le cellule in fase di allattamento in condizioni controllate in laboratorio. Questo apre una serie di possibilità. Oltre alla ricerca sulla lattazione, altre possibili aree di studio sono l'impatto dei farmaci e delle sostanze chimiche sulla lattazione e i modelli di cancro al seno. "Il prossimo passo è aumentare la capacità di raccolta del latte, cosa che è possibile fare grazie alla stampa 3D", afferma Zenobi-Wong.
Maggiore visibilità per gli aspetti della biologia femminile
Il lavoro del gruppo di ricerca di Zenobi-Wong è un esempio di quanto sia scarsa la ricerca scientifica su alcuni processi del corpo femminile. Modelli come la nuova stampa del tessuto mammario potrebbero cambiare le cose. Infatti, a differenza di molti altri studi biomedici, questa ricerca non si basa su interventi chirurgici invasivi o su esperimenti sugli animali, ma sulle cellule presenti naturalmente nel latte materno. Ciò rende più facile, eticamente giustificabile e accessibile questo tipo di ricerca.
Entrambi i ricercatori sperano che il loro lavoro porti maggiore visibilità non solo al tema dell'allattamento, ma anche a tutta una serie di aree della salute femminile a lungo trascurate. "Ci sono così tante domande senza risposta, dall'endometriosi alla mastite e ai problemi di fertilità", dice Zenobi-Wong. "Tutto questo merita una maggiore attenzione scientifica".
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