Mini-organi editati per bloccare il coronavirus

Mini-modelli intestinali umani infettati da Sars-Cov2 (Credit: Joep Beumer/Hubrecht Institute)

Gli organoidi sono abbozzi di organi in miniatura ottenuti in laboratorio coltivando cellule staminali e indirizzandole ad assumere l’identità cellulare desiderata. Negli ultimi 10 anni sono stati prodotti in questo modo mini-cervelli, mini-intestini, mini-reni e via continuando. Questi modelli sono estremamente semplificati e hanno le dimensioni di una lenticchia, ma si sono già rivelati utili per la ricerca di base, soprattutto in campi come lo sviluppo embrionale e l’oncologia. Un progetto di ricerca particolarmente estroso sta studiando l’effetto di alcune varianti geniche neandertaliane sul funzionamento di mini-cervelli sapiens. Ma cosa ci si può fare in virologia?

Prima della pandemia pochi virologi si erano interessati a questo filone, concentrandosi su norovirus, virus sinciziale, Zika, il misterioso virus BK e un ceppo influenzale emergente. Ora la sfida scientifica sul Covid19 ha fatto scoprire gli organoidi a un numero crescente di virologi, che ne stanno facendo un uso massiccio per capire meglio come il coronavirus entra nelle cellule e per testare una varietà di candidati farmaci.

Ad esempio si usano dei mini-polmoni, sommergendoli di virus per osservare le reazioni delle cellule, oppure per somministrare potenziali trattamenti e vedere se qualcuno ha degli effetti benefici. L’impiego degli organoidi in virologia è ancora un settore acerbo, ma abbastanza promettente da essersi meritato un lungo articolo di approfondimento sull’ultimo numero di Nature.

E ovviamente non poteva mancare lo zampino di CRISPR, che è uno straordinario strumento al servizio della ricerca di base. Le forbici molecolari della Cas9, infatti, possono essere usate per manomettere il recettore ACE2, che è la porta principale di ingresso del coronavirus nelle cellule.

La strategia è quella classica del knockout: ricorrendo all’editing si possono inattivare i geni di cui si vuole comprende il ruolo in un certo processo fisiologico o patologico. Con questo sistema un gruppo sino-statunitense ha identificato altre due proteine che facilitano l’accesso di Sars-Cov2 nell’intestino (TMPRSS2 e TMPRSS4). Per saperne di più, ecco il loro paper pubblicato su Science Immunology.  

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