Muscoli modello 3D di distrofie muscolari rare, una potente piattaforma per studi di base e validazione di farmaci

Le distrofie muscolari, come le sarcoglicanopatie sono malattie rare, attualmente incurabili, dovute a mutazioni genetiche che provocano il deficit di proteine essenziali del muscolo, compromettendone la funzionalità. Da diversi anni, studiamo delle molecole, originariamente sviluppate per la fibrosi cistica (correttori) che hanno dato ottimi risultati, portando al recupero della proteina mancante nelle cellule isolate dai pazienti. Per trasferire questi risultati sull’uomo è necessario prima verificare l’efficacia utilizzando organismi complessi, tipicamente animali. Purtroppo, nel caso delle sarcoglicanopatie, una grossa difficoltà è rappresentata dal fatto che i topi modello, portanti le stesse mutazioni genetiche dei pazienti, non sviluppano la malattia. Per superare questo ostacolo, il progetto propone di generare dei “muscoli modello” artificiali, utilizzando le cellule donate dai pazienti, modificate in modo da essere utilizzabili per lungo tempo (cellule immortalizzate). Per la generazione dei muscoli artificiali applicheremo due metodi: la stampa 3D, usando come inchiostro le cellule mescolate ad un gel; il ripopolamento del supporto naturale del muscolo (la matrice extracellulare) prelevato da topi e privato delle cellule originali, preservando solo le proteine di sostegno. I muscoli artificiali che otterremo saranno sottoposti a stimolo meccanico per riprodurre le condizioni del muscolo in movimento. I dati preliminari finora raccolti mostrano che entrambi gli approcci generano costrutti molto simili al muscolo umano riproducendo alcuni degli aspetti più significativi della malattia. Questo ci consentirà di testare in modo efficace i potenziali farmaci, definendo dosi e protocolli di somministrazione. Un simile approccio potrà infine essere applicato nello studio di terapie per altre patologie muscolari.