Gli scienziati sono riusciti a immortalare le cellule delle labbra, creando un modello di laboratorio clinicamente rilevante che consente di testare nuovi trattamenti per lesioni e infezioni
Usiamo le nostre labbra per parlare, mangiare, bere e respirare; riflettono anche le nostre emozioni, la nostra salute e il nostro fascino estetico. Questa gamma di funzioni si basa su una struttura complessa, rendendo i problemi delle labbra difficili da trattare in modo efficace. La ricerca di base è fondamentale per migliorare questi trattamenti, ma fino ad ora non erano disponibili modelli che utilizzassero le cellule delle labbra, che funzionano in modo diverso dalle altre cellule della pelle.
In un nuovo studio pubblicato su Frontiers in Cell and Developmental Biology (1), gli scienziati riportano il successo dell’immortalizzazione delle cellule delle labbra donate, consentendo lo sviluppo di modelli di labbra clinicamente rilevanti in laboratorio. Questa prova di concetto, una volta ampliata, potrebbe avvantaggiare migliaia di pazienti.
«Le labbra sono una caratteristica molto importante del nostro viso», afferma il dottor Martin Degen (2) dell'Università di Berna. «Qualsiasi difetto in questo tessuto può essere altamente deturpante. Ma fino ad ora mancavano modelli di cellule di labbra umane per lo sviluppo di trattamenti. Grazie alla nostra forte collaborazione con la Clinica universitaria di chirurgia pediatrica dell’Ospedale universitario di Berna, siamo riusciti a cambiare la situazione, utilizzando tessuto di labbra che altrimenti sarebbe stato scartato».
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Le cellule primarie donate direttamente da un individuo sono ideali per questo tipo di ricerca, perché si ritiene che mantengano caratteristiche simili al tessuto originale. Tuttavia, queste cellule non possono essere riprodotte indefinitamente e spesso sono difficili e costose da acquisire.
«Il tessuto delle labbra umane non è facilmente ottenibile», ha spiegato Degen. «Senza queste cellule, è impossibile imitare le caratteristiche delle labbra in vitro».
La seconda opzione migliore sarebbero le cellule labiali immortalate che possono essere coltivate in laboratorio. Per raggiungere questo obiettivo, gli scienziati alterano l'espressione di alcuni geni, consentendo alle cellule di continuare a riprodursi quando normalmente raggiungerebbero la fine del loro ciclo di vita e si fermerebbero.
Gli scienziati hanno selezionato cellule della pelle da tessuti donati da due pazienti: uno sottoposto a trattamento per una lacerazione del labbro e uno sottoposto a trattamento per un labbro leporino. Gli scienziati hanno utilizzato un vettore retrovirale per disattivare un gene che arresta il ciclo di vita di una cellula e per alterare la lunghezza dei telomeri alle estremità di ciascun cromosoma, migliorando così la longevità delle cellule.
Queste nuove linee cellulari sono state poi testate rigorosamente per assicurarsi che il codice genetico delle linee cellulari rimanesse stabile mentre si replicavano e conservavano le stesse caratteristiche delle cellule primarie. Per assicurarsi che le cellule immortalizzate non avessero sviluppato caratteristiche simili al cancro, gli scienziati hanno cercato eventuali anomalie cromosomiche e hanno provato a far crescere sia le nuove linee che una linea di cellule tumorali su soft agar: solo le cellule tumorali dovrebbero essere in grado di crescere su questo agar medio. Le linee cellulari non mostravano anomalie cromosomiche e non potevano crescere sull’agar. Gli scienziati hanno inoltre confermato che le linee cellulari si comportavano come le loro controparti primarie non modificate testandone la produzione di proteine e mRNA.
Il sorriso della Monna Lisa
Infine, gli scienziati hanno effettuato test per vedere come le cellule potrebbero funzionare come futuri modelli sperimentali per la guarigione delle labbra o le infezioni. In primo luogo, per vedere se le cellule potevano fungere da indicatori accurati per la guarigione delle ferite, hanno graffiato campioni di cellule. Le cellule non trattate chiudevano la ferita dopo otto ore, mentre le cellule trattate con fattori di crescita chiudevano la ferita più rapidamente; questi risultati corrispondevano a quelli osservati nelle cellule della pelle di altre parti del corpo.
Successivamente gli scienziati hanno sviluppato modelli 3D utilizzando le cellule e le hanno infettate con Candida albicans, un lievito che può causare gravi infezioni in persone con sistema immunitario debole o labbro leporino. Le cellule hanno funzionato come previsto e l'agente patogeno ha invaso rapidamente il modello poiché infetterebbe il tessuto delle labbra reali.
Il dottor Martin Degen racconta: «Il nostro laboratorio si concentra sull'ottenimento di una migliore conoscenza dei percorsi genetici e cellulari coinvolti nella labio-palatoschisi. Tuttavia, siamo convinti che i modelli 3D realizzati a partire da cellule di labbra sane immortalizzate abbiano il potenziale per essere molto utili in molti altri campi della medicina. Una sfida è che i cheratinociti delle labbra possono essere di tipo cutaneo labiale, mucoso o misto», ha aggiunto. «A seconda della domanda di ricerca, potrebbe essere richiesta una particolare identità cellulare. Ma abbiamo gli strumenti per caratterizzare o purificare queste singole popolazioni in vitro».
Riferimenti:
(1) Immortalization of patient-derived lip cells for establishing 3D lip models
(2) Martin Degen
Descrizione foto: Gli scienziati hanno immortalato con successo le cellule delle labbra umane, consentendo la creazione di modelli di laboratorio che imitano il tessuto naturale delle labbra, che potrebbero migliorare i trattamenti per lesioni e malattie delle labbra. Queste nuove linee cellulari, derivate da tessuti donati, sono stabili, non cancerose e reattive alle condizioni sperimentali, rendendole uno strumento promettente per varie applicazioni mediche. - Credit: scitechdaily.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Scientists Have Created “Immortal” Human Lip Cells