I progressi tecnologici inaugurano una nuova era della ricerca sulla salute dell’intestino
La ricerca sostenuta dai progetti EUROoC, SONGBIRD ed ExpoBiome, finanziati dall’UE, ha portato a un importante sviluppo nella ricerca sulla salute dell’intestino. Scienziati lussemburghesi e svedesi hanno creato un metodo che migliora il monitoraggio della barriera intestinale nel sistema di intestino su chip (gut-on-a-chip) Human Microbial Crosstalk (HuMiX). La loro innovazione offre un nuovo approccio allo studio di come i probiotici, i composti dietetici e i farmaci influenzano l’integrità della barriera intestinale. Come descritto nel loro articolo pubblicato su «Microsystems & Nanoengineering», i ricercatori dell’Università del Lussemburgo e dell’Università svedese di Uppsala sono riusciti a integrare più elettrodi flessibili nel sistema HuMiX gut-on-a-chip. La tecnologia Gut-on-a-chip si basa sulla microfluidica e sulla biologia cellulare ed è stata sviluppata per simulare la struttura, la funzione e il microambiente dell’intestino umano. Inoltre, permette di studiare la salute dell’intestino e di analizzare la reazione della barriera intestinale a vari stimoli senza le implicazioni etiche legate alla sperimentazione animale. Grazie alla loro innovazione, che supera i limiti dei progetti precedenti, il team sostenuto dall’UE ha reso possibile rilevare la formazione della barriera intestinale in tempo reale, con una risoluzione spaziale senza precedenti. Il loro metodo consente di effettuare misurazioni in tempo reale, con risoluzione spaziale, utilizzando tecniche come la resistenza elettrica transepiteliale, che fornisce una visione diretta dell’integrità della barriera intestinale.
Nuova fabbricazione
Gli scienziati hanno introdotto un nuovo processo di fabbricazione che applica elettrodi metallici a film sottile su substrati flessibili. Questi vengono poi incorporati senza soluzione di continuità nella piattaforma HuMiX, creando un set-up che consente di monitorare in modo completo la formazione, l’interruzione e il recupero della barriera e di dettagliare le diverse sezioni dell’area di coltura cellulare. «Il posizionamento strategico degli elettrodi indica la strada nell’intricato design della piattaforma, assicurando una raccolta di dati accurata e affidabile», riporta una recente notizia su «EurekAlert!». «L’applicazione della spettroscopia di impedenza migliora questi dati, consentendo di effettuare misurazioni su varie frequenze». Il team di ricerca ha dimostrato l’efficacia del sistema monitorando in tempo reale la formazione della barriera di una linea cellulare epiteliale cancerosa. I ricercatori commentano in merito all’importanza del risultato ottenuto: «Questa tecnologia fa progredire in modo significativo la nostra capacità di monitorare la funzione della barriera intestinale in tempo reale, offrendo approfondimenti sulle complesse interazioni tra le cellule epiteliali intestinali e il microbioma. Ciò segna un notevole passo in avanti verso la realizzazione della medicina personalizzata e la formulazione di interventi mirati per le condizioni legate all’intestino». EUROoC (Interdisciplinary training network for advancing Organ-on-a-chip technology in Europe) e SONGBIRD (SOphisticated 3D cell culture scaffolds for Next Generation Barrier-on-chip In vitro moDels) si sono conclusi nel 2023. Il progetto ExpoBiome (Deciphering the impact of exposures from the gut microbiome-derived molecular complex in human health and disease) termina nell’ottobre 2025. Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto EUROoC progetto SONGBIRD progetto ExpoBiome
Parole chiave
EUROoC, SONGBIRD, ExpoBiome, intestino, Human Microbial Crosstalk, gut-on-chip, barriera intestinale, elettrodo, barriera intestinale