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Bioreattore polmonare: un polmone 3D per studiare il Covid-19

7 Ottobre 2020
- Di
Redazione
Bioreattore Polmonare - News italiane per ogni costa del mondo - La Costa Group
Tempo di lettura: 5 minuti

[vc_row][vc_column][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][dfd_single_image image="24104" tutorials=""][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][dfd_heading subtitle="E salvaguardare la vita degli animali essere animali." content_alignment="text-left" delimiter_settings="delimiter_style:solid|delimiter_width:80|delimiter_height:1" undefined="" title_font_options="tag:h2" subtitle_font_options="tag:div"]

Un polmone 3D per studiare gli effetti del Covid-19

[/dfd_heading][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][vc_column_text]Al centro di ricerca Enrico Piaggio di Pisa si studiano gli effetti che il virus Sars-Covid19 ha sull’organismo umano, risparmiando la vita di numerose cavie da laboratorio grazie ad un bioreattore polmonare.  

Questo 2020 è stato segnato e passerà alla storia per la pandemia da Sars-Covid19 che tuttora continua a colpire l’umanità e riscuotere vittime. Nonostante il virus sia sotto la lente di osservazione di tutti i più grandi medici, virologi e studiosi a livello mondiale ancora molte delle sue caratteristiche meccaniche, di riproduzione, propagazione, trasmissione e tempo di vita fuori dall’organismo umano non riescono a trovare risposte valide, complici anche i tempi fisiologici necessari alla ricerca per poter trarre delle conclusioni il quanto più possibili accurate.[/vc_column_text][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][dfd_heading subtitle="" content_alignment="text-left" enable_delimiter="" undefined="" title_font_options="tag:h2" subtitle_font_options="tag:div"]

Bioreattore polmonare: Università di Pisa

[/dfd_heading][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][vc_column_text]Presso i laboratori di bioingegneria del Centro di Ricerca Enrico Piaggio dell’Università di Pisa il team di ricercatori della direttrice del centro Arti Ahluwalia, in collaborazione con l’Istitute di Lung Biology and Disease (Ilbd) Helmholtz di Monaco, ha sviluppato un bioreattore polmonare con lo scopo di studiare gli effetti che particelle presenti nell’aria, come agenti inquinanti, fumo di sigarette elettroniche e non, emissioni industriali e quant’altro capace di entrare in contatto con i nostri polmoni, possono provocare, come ad esempio alterazioni o danneggiamenti del tessuto alveolare, senza dover ricorrere alla sperimentazione su cavie da laboratorio.[/vc_column_text][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][vc_column_text]

Il bioreattore polmonare è un campione artificiale che riproduce fedelmente le caratteristiche fisiologiche umane in cui è possibile innestare cellule provenienti direttamente dal nostro organismo, senza ripercussioni etiche o morali.

[/vc_column_text][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][vc_column_text]La conformazione e la funzionalità del bioreattore polmonare hanno però permesso loro di traslare la ricerca verso l’osservazione di quelli che sono gli effetti del Sars-Covid19 sull’organismo umano. Il dispositivo 3D è infatti costituito da due camere separate da una membrana elastica porosa molto flessibile capace di espandersi e contrarsi come i nostri polmoni durante la fase respiratoria, grazie ad un sistema pneumatico in grado di muoverla con lo stesso ritmo e spostamento dei nostri alveoli.[/vc_column_text][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][vc_column_text]La membrana del bioreattore polmonare è interfacciata anche a un sistema di generazione di aerosol che permette di studiare l’interazione tra i polmoni e aerosol contenenti nanoparticelle come i virus, in un ambiente che riproduce più fedelmente la fisiologia umana. [/vc_column_text][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][dfd_heading subtitle="" content_alignment="text-left" enable_delimiter="" undefined="" title_font_options="tag:h2" subtitle_font_options="tag:div"]

Scopo della ricerca

[/dfd_heading][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][dfd_single_image image="24103" tutorials=""][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][vc_column_text]La ricerca portata avanti dalla professoressa Ahluwalia e la sua equipe si prefigge lo scopo di capire come il virus Sars-Covid19 riesce a creare danni infiammatori, come trasloca nella barriera alveolare e come entra nel sistema circolatorio. La domanda più importante che i ricercatori si sono posti riguarda coloro che hanno sconfitto l’infezione e perché ci siano riusciti e se questo è forse legato al fatto che le nanoparticelle potrebbero, una volta attivati i meccanismi di difesa da parte dell’organismo, non penetrare più la barriera alveolare.[/vc_column_text][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][vc_column_text]A tal fine la ricerca prevede l’innesto nella membrana del bioreattore polmonare di cellule prelevate dagli alveoli polmonari di diversi individui, differenziati per età, capacità di risposta ai farmaci utilizzati nella cura del virus, tempi di ripresa, presenza di sintomi o sviluppo del virus in condizione asintomatica, pazienti già guariti o ancora afflitti dalla malattia, in modo da capire quali sono i danni che il virus è in grado di provocare e perché questi sono di diversa entità su soggetti differenti. I ricercatori sono ancora alle prese con l’analisi e l’interpretazione dei dati ottenuti e contano di avere i primi risultati pubblicabili da qui a sei mesi.

[/vc_column_text][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][dfd_heading subtitle="" content_alignment="text-left" enable_delimiter="" undefined="" title_font_options="tag:h2" subtitle_font_options="tag:div"]

Nessuna sperimentazione animale

[/dfd_heading][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][vc_column_text]L’importanza di questo studio non sta solamente nel contributo che offre alla lotta contro il virus pandemico che sta affliggendo tutto il mondo, ma anche nel fatto che viene portato avanti completamente tramite ricerche in vitro, escludendo tutto ciò che riguarda la sperimentazione animale. Solitamente quando si vanno a studiare quelli che sono gli effetti che un agente patogeno o altro hanno sull’apparato respiratorio vengono condotti studi su cavie da laboratorio quali i roditori, che però hanno un’anatomia e una fisiologia respiratoria differente dalla nostra e ciò rende non sempre attendibili i risultati ottenuti e lo si è visto spesso soprattutto in ambito di ricerche sui vaccini.[/vc_column_text][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][vc_column_text]Nonostante queste differenze biologiche e criticità, che si applicano anche ad altre specie animali utilizzate in ricerche diverse da quelle citate sopra, siamo ancora lontani dalla possibilità di soppiantare completamente dalle fasi dell’indagine clinica l’utilizzo di cavie da laboratorio, ma all’interno della comunità dei ricercatori sono sempre più pressanti gli aspetti di carattere etico che implicano il coinvolgimento di animali e il bisogno di avere una maggiore accuratezza scientifica, quindi innumerevoli sono gli sforzi condotti per rendere la sperimentazione in vitro sempre più efficace e capace di rendersi l’unico mezzo di studio necessario alla ricerca scientifica.[/vc_column_text][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][vc_column_text]

L’importanza di questo studio non sta solamente nel contributo che offre alla lotta contro il Covid-19, ma anche nel fatto che viene portato avanti completamente tramite ricerche in vitro, escludendo tutto ciò che riguarda la sperimentazione animale.

[/vc_column_text][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][vc_column_text]Con i modelli 3D, come nel caso del bioreattore polmonare realizzato dai bioingegneri del Centro di ricerca Enrico Piaggio, si parla sì di un campione artificiale, ma è pur sempre un modello che riproduce fedelmente le caratteristiche fisiologiche umane e in cui è possibile innestare cellule provenienti direttamente dal nostro organismo, senza ripercussioni etiche o morali.[/vc_column_text][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][vc_column_text]La sperimentazione in vitro, inoltre, grazie alla collaborazione e l’utilizzo dell’intelligenza artificiale permette di avere a disposizione modelli ripetibili e riproducibili innumerevoli volte senza costi in termini di vite e anche con costi monetari ridotti. Inoltre, per esempio i modelli che sono stati applicati per portare avanti la ricerca con il bioreattore polmonare hanno il vantaggio di poter essere applicati e di essere di aiuto anche nello studio di nuovi trattamenti e farmaci sia per il coronavirus che per altre malattie che colpiscono il sistema respiratorio.[/vc_column_text][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][vc_column_text]Tale versatilità e capacità di adattamento a più casistiche non sono proprie solo di questa ricerca, ma si possono riscontrare anche con altre sperimentazioni in vitro, che interessano diversi apparati e sistemi dell’organismo umano, per la diagnosi, cura e trattamento di ulteriori patologie.[/vc_column_text][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][dfd_single_image image="24105"][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][dfd_heading subtitle="" content_alignment="text-left" enable_delimiter="" undefined="" title_font_options="tag:h2" subtitle_font_options="tag:div"]

Unicità del bioreattore polmonare

[/dfd_heading][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][vc_column_text]Purtroppo ancora non sono molti i prototipi 3D accurati come il bioreattore polmonare in esame. Quello che ci auspichiamo è che sempre più risorse possano in futuro essere investite nello sviluppo ed evoluzione della sperimentazione in vitro, poiché l’utilizzo di nuove tecnologie come i modelli 3D, l’intelligenza artificiale e le cellule staminali pluripotenti prelevate da pazienti o persone guarite si possono e si devono sfruttare per una ricerca che non solo risparmia vite, ma che abbia anzitutto maggiore valore traslazionale e maggiore affidabilità.[/vc_column_text][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][vc_column_text]Per adesso ci è dato solo sognare un mondo capace di fare a meno della sperimentazione sugli animali, ma essere già in grado di poterne ridurre l’utilizzo e la brutalità nel trattamento è un grande traguardo e per questo non possiamo che ringraziare gli sforzi fatti in campo di modellistica 3D.[/vc_column_text][dfd_spacer screen_wide_spacer_size="30" screen_normal_resolution="1024" screen_tablet_resolution="800" screen_mobile_resolution="480"][/vc_column][/vc_row]

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