Il ciclo mestruale su chip

Un modello in miniatura ma funzionante dell'apparato riproduttivo femminile è stato ricreato in laboratorio: servirà a studiare i tumori cervicali, a testare contraccettivi e cure per la fertilità.

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Evatar segue i ritmi e le dinamiche del ciclo mestruale femminile.|Courtest of Northwestern Medicine

Grande come il palmo di una mano, somiglia più all'hardware di un computer che a un utero. Eppure Evatar (da Eva+Avatar) è una riproduzione biologica fedele e funzionante dell'apparato riproduttivo femminile, ottenuta in laboratorio con campioni di cellule e tessuti umani. Il suo funzionamento, per molti versi simile a quello dell'originale, è descritto su Nature Communications.

L'apparato riproduttivo su chip, in un'illustrazione concettuale. | Image via Nature News

Come è fatto. Il modello 3D è composto da una serie di cubi contenenti colture cellulari delle diverse parti dell'apparato riproduttivo femminile: ovaie, tube di Falloppio, utero, cervice e, infine, fegato - necessario per metabolizzare i farmaci che saranno inseriti nel circuito e aiutare nel trasporto di ormoni.

 

I tessuti sono stati prelevati da donne durante piccoli interventi, tranne nel caso delle ovaie, che sono di topo (è raro che si prelevino tessuti di ovaie sane dalle pazienti). Speciali tubicini collegano i moduli e permettono il trasporto di fluidi.

 

Ritmi naturali. L'apparato risponde agli ormoni prodotti dalle ovaie su chip: estrogeno per le prime due settimane, progesterone per le altre due del ciclo.

 

Al microscopio, il "tappeto" di cellule ciliate che riveste l'interno delle tube di Falloppio. Vedi anche: Siamo fatti così.

La prima metà del "mese" conduce all'ovulazione, e a quel punto i tessuti ciliati della parte che riproduce le tube di Falloppio iniziano a ondeggiare più velocemente, come per condurre la cellula uovo verso l'utero. Nel frattempo, anche i tessuti in coltura di utero e cervice si modificano in risposta agli stimoli ormonali, introdotti di volta in volta dagli scienziati (per approfondire: come funziona il ciclo mestruale).

 

Niente sangue. Ciascuno dei mini organi ha dimostrato di saper comunicare correttamente con gli altri seguendo i ritmi canonici dei 28 giorni del ciclo femminile. Con una differenza fondamentale: le cellule della "parete" uterina non si sono decomposte dando origine alle mestruazioni vere e proprie, perché questa versione di "organo su chip" non comprende vasi sanguigni (saranno introdotti in seguito).

A che cosa serve? Il dispositivo si rivelerà molto utile nello studio del funzionamento dell'apparato riproduttivo e del ciclo mestruale femminile, per il quale non esiste un modello animale sufficientemente accurato. Lo si potrà utilizzare per capire come contrastare i tumori alle ovaie o alla cervice, per studiare il ruolo del Papilloma virus nella genesi di queste forme di cancro, per testare nuovi anticoncezionali o indagare le cause di aborti e infertilità.

 

E per lui... Lo stesso gruppo sta mettendo a punto un analogo modello dell'apparato riproduttivo maschile - "Adatar" - con l'obiettivo di collegare un giorno questi apparati con riproduzioni su chip di cervello e sistema immunitario.

 

30 Marzo 2017 | Elisabetta Intini