Creare un modello accurato di corteccia cerebrale umana sfruttando le più avanzate tecniche di stampa 3D, per svelare le cause molecolari dell’insorgenza e dello sviluppo di patologie neurologiche, tra cui in particolare la sindrome di Pitt-Hopkins. È l’obiettivo del progetto “Elucidating the molecular mechanisms underlying Pitt-Hopkins syndrome through the generation of 3D printed vascularized cortical organoids” recentemente finanziato da Fondazione Cariplo con 250.000 euro nell’ambito del bando “Ricerca biomedica condotta da giovani ricercatori 2021”.

Il tema riveste una notevole importanza a livello medico dal momento che, data la complessità strutturale di quest’area cerebrale e quindi l’impossibilità di riprodurla e studiarla in laboratorio, la causa di queste malattie rimane a oggi spesso sconosciuta, impedendo di fatto di sviluppare delle cure efficaci.

Identificare nuove strategie terapeutiche

“Grazie all’analisi proposta – afferma Mattia Sponchioni, ricercatore presso il Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “Giulio Natta” del Politecnico di Milano e responsabile del progetto – prevediamo di identificare con accuratezza i meccanismi molecolari e cellulari patologici alla base della sindrome di Pitt-Hopkins, portando a risultati che possano essere estesi ad altre patologie neurologiche e che consentano l’identificazione di nuove strategie terapeutiche e marcatori diagnostici. Il progetto riprodurrà la corteccia cerebrale umana tramite la creazione di organoidi corticali vascolarizzati; la riproduzione del complesso sistema di vasi sanguigni, fondamentali per l’apporto di ossigeno e nutrienti, riveste particolare importanza poiché permetterà al modello di elaborare previsioni su tempi molto più lunghi rispetto agli studi condotti sinora“.

“L’obiettivo ultimo – aggiunge – è gettare le basi per la comprensione di diverse malattie del neurosviluppo, consentendo l’identificazione di strategie terapeutiche che a oggi risulta impossibile. Si tratta evidentemente di un progetto molto ambizioso ed estremamente interdisciplinare, ma le competenze di ingegneria, scienza dei materiali, microfluidica, neurobiologia e biologia dello sviluppo che il team di Politecnico e Humanitas è in grado di integrare rende ottimisti sugli avanzamenti che riusciremo a portare”.

“Grazie a questa forte sinergia – prosegue la ricercatrice Monica Tambalo, post-doctoral fellow nel laboratorio di Neurosviluppo di Humanitas di Simona Lodato -, aspiriamo ad ottenere “bio-printed organoids”, dotati di un sistema primordiale di vascolarizzazione, in cui implementare geometrie complesse sempre più idonee allo studio di organi/tessuti nell’ambito dello studio di malattie, come quelle del sistema nervoso”.

Per questi studi è prevista una forte forte sinergia tra il Politecnico di Milano e Humanitas University, per un lavoro interdisciplinare che comprenda lo sviluppo di nuove tecnologie di stampa 3D e un’accurata analisi biologico-molecolare.