Creati organoidi di retine di pesci con processo “incredibilmente efficiente”

Fasi della crescita dell'organoide retinico dei pesci in una capsula di Petri (credito: Zilova, Weinhardt, et al., eLife 2021 | CC BY 4.0)

Anche il tessuto retinico complesso può essere coltivato in laboratorio secondo uno studio condotto da un team di ricerca del Center for Organismal Studies (COS) dell’Università di Heidelberg. I ricercatori dell’istituto tedesco, infatti, hanno fatto crescere in una capsula di Petri retine degli occhi di pesci ossei da cellule staminali embrionali degli stessi pesci.

Strutture neurali molto organizzate

È la prima volta che, partendo da cellule staminali di pesci medaka e pesci zebra la scienza è riuscita a creare in laboratorio strutture neurali molto organizzate quali quelle delle retine. Lo studio è utile perché grazie ad esso i ricercatori hanno incamerato nuove conoscenze sullo sviluppo della retina in generale oltre che sull’utilizzo delle cellule staminali per creare parti degli occhi.

Gli organoidi

Quello che hanno creato i ricercatori è un cosiddetto “organoide”. Gli organoidi non sono altro che frammenti di tessuto che crescono in laboratorio a partire da cellule staminali. Si tratta di tessuti che, per quanto riguarda la loro struttura interna, sono praticamente uguali agli organi che si vogliono ricreare anche se si tratta solo di colture cellulari e non di strutture che ricalcano totalmente gli organi stessi.
Come spiega Joachim Wittbrodt, uno dei ricercatori che ha guidato il team di studio, gli organoidi di pesce sono molto riproducibili differentemente dagli organoidi che si fanno partendo dalle cellule staminali dei mammiferi.

Sviluppo degli organoidi di pesce

Lo sviluppo degli organoidi di pesce è molto veloce ed affidabile e quindi è possibile fare un confronto diretto con gli embrioni viventi che, nei pesci, tendono a crescere al di fuori dell’utero: “Siamo quindi in grado di manipolare i meccanismi molecolari e genetici della formazione della retina, proprio come gli ingegneri”.[1]
Secondo Lucie Zilova, altra ricercatrice del gruppo di Wittbrodt, lei e i suoi colleghi sono riusciti a coltivare laboratorio cellule staminali di pesci rossi facendole crescere in laboratorio fino ad ottenere una struttura retinica molto complessa e il tutto in meno di una settimana.

Cellule staminali pluripotenti di embrioni di pesci zebra e medaka

I ricercatori sono infatti partiti dall’utilizzo delle cellule staminali pluripotenti di embrioni di pesci zebra e medaka. Si tratta di cellule non ancora differenziatesi con la quale è possibile lavorare in modo che si sviluppino in altre tipologie di cellule, appartenenti ad altri organi del corpo dei pesci. In questo caso i ricercatori sono riusciti a trasformarle in cellule delle retine degli occhi, tra cui cellule fotorecettrici, cellule amacrine, cellule gangliari e cellule bipolari.

Processo di crescita è stato efficiente in maniera incredibile

Lo stesso processo di crescita è stato efficiente in maniera incredibile, come sottolineano i ricercatori tanto che è possibile creare centinaia di piccoli organoidi delle retine dei pesci solo in un giorno.
Le strutture retiniche create in laboratorio erano molto simili a quelle reali: “Sia nella coltura che nell’embrione, le cellule si sono spostate lungo percorsi specifici verso la periferia esterna del bulbo oculare e si sono combinate nella cosiddetta vescicola ottica”, spiega ancora Weinhardt.[1]

Note e approfondimenti

  1. Fish Eyes from a Petri Dish – Heidelberg University (IA)
  2. Fish primary embryonic pluripotent cells assemble into retinal tissue mirroring in vivo early eye development | eLife (IA) (DOI:: 10.7554/eLife.66998)

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