Un utero su chip per studiare l’inizio della gravidanza

Ogni gravidanza umana comincia con un momento cruciale e fragile: l’impianto dell’embrione nella parete dell’utero. Anche quando l’embrione è sano, se questo passaggio fallisce la gravidanza non ha inizio. È un limite noto sia nelle gravidanze naturali sia nella fecondazione assistita, ma per anni è rimasto quasi impossibile da studiare in modo diretto. Ora un gruppo di ricercatori cinesi ha messo a punto una soluzione innovativa: un utero in miniatura realizzato su un chip, capace di riprodurre le primissime fasi dell’impianto embrionale.

Un endometrio artificiale che imita quello umano

Il progetto è stato sviluppato da un team della Chinese Academy of Sciences, che ha creato un sistema tridimensionale in grado di replicare con notevole precisione ciò che accade nei primi giorni dopo la fecondazione. I ricercatori hanno ricostruito una versione artificiale dell’endometrio, il tessuto che riveste l’utero, facendo crescere cellule umane all’interno di strati gelatinosi progettati per guidarne l’organizzazione e la struttura.

Questo tessuto, definito endometrioide, viene poi inserito in un chip microfluidico. Il dispositivo consente di controllare con grande accuratezza il flusso di nutrienti e di segnali chimici, creando condizioni molto più simili a quelle reali rispetto alle tradizionali colture cellulari in laboratorio. Il risultato è un ambiente che riproduce in tre dimensioni la parete uterina e permette di osservare processi biologici che finora erano rimasti in gran parte invisibili.

Stando alla ricerca pubblicata su Cell, un aspetto rilevante è il modo in cui il modello viene costruito: gli scienziati sono riusciti a ottenere l’endometrio artificiale partendo da una singola biopsia, ma anche utilizzando cellule isolate dal sangue mestruale, raccolto in maniera non invasiva. Questo rende la tecnologia potenzialmente accessibile e adattabile a singole pazienti, aprendo la strada a studi sempre più personalizzati.

Dall’impianto embrionale ai test sui farmaci

Una volta completata la “parete uterina” sul chip, il team ha introdotto due tipologie di embrioni. Da un lato blastocisti umani reali, strutture di circa 100-200 cellule che si formano cinque o sei giorni dopo la fecondazione. Dall’altro i blastoidi, versioni artificiali ottenute da cellule staminali che riproducono le caratteristiche fondamentali dei blastocisti naturali. In entrambi i casi, all’interno del chip è stata osservata l’intera sequenza dell’impianto: il primo contatto con l’endometrio, l’adesione stabile e infine l’invasione del tessuto, proprio come avviene nelle fasi iniziali della gravidanza.

Rispetto ai modelli precedenti, spesso bidimensionali e incapaci di cogliere la complessità dell’interazione tra embrione e utero, questo sistema consente di seguire ogni passaggio in tempo reale e in tre dimensioni. Non solo: quando il chip è stato realizzato utilizzando cellule provenienti da donne con una storia clinica di fallimenti ripetuti di impianto durante la fecondazione in vitro, anche gli embrioni hanno mostrato una minore capacità di attecchire, riproducendo fedelmente quanto osservato nella pratica clinica.

Il dispositivo è stato infine impiegato come piattaforma di test farmacologico. Analizzando oltre mille farmaci già approvati, i ricercatori hanno individuato alcune molecole in grado di migliorare le probabilità di impianto all’interno del chip, dimostrando il potenziale dello strumento anche nella ricerca di nuove terapie contro l’infertilità. Il modello presenta ancora dei limiti, perché non include vasi sanguigni né cellule del sistema immunitario, ma l’integrazione di questi elementi è già indicata come uno degli obiettivi futuri del team.

FONTE https://www.digitech.news/technology/