Gli scienziati del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno sviluppato dei “mini fegati” che possono essere iniettati nel corpo per aiutare a riprendere la funzione di un fegato in difficoltà.
Se realizzato clinicamente, questo sviluppo potrebbe fornire un’ancora di salvezza agli oltre 10.000 americani che sono attualmente in attesa di un trapianto, in mezzo all’attuale carenza di organi da donatori compatibili.
“Li consideriamo come fegati satellite”, ha spiegato in una dichiarazione l’autrice dell’articolo e ingegnere biomedico, la professoressa Sangeeta Bhatia.
“Se riusciamo a fornire queste cellule al corpo mantenendo al suo posto l’organo malato, ciò fornirà una funzione di potenziamento”.
In studi preliminari sui topi, i ricercatori hanno dimostrato che questi innesti di tessuto ingegnerizzato producevano con successo molti degli enzimi e altre proteine prodotte da fegati reali e potevano rimanere vitali nel corpo per almeno due mesi.
Il nostro organo interno più grande, il fegato, è responsabile di oltre 500 funzioni corporee essenziali legate alla regolazione delle sostanze chimiche nel sangue, dal controllo della coagulazione all’eliminazione di farmaci e batteri. La maggior parte di queste funzioni sono eseguite da cellule specializzate note come epatociti.
Negli ultimi dieci anni, Bhatia e i suoi colleghi hanno esplorato modi per ripristinare la funzione degli epatociti senza ricorrere al trapianto chirurgico.
Un concetto esplorato prevedeva l’inclusione degli epatociti in un materiale biologicamente compatibile come un idrogel, una rete tridimensionale di polimeri reticolati in grado di assorbire quantità relativamente grandi di acqua senza dissolversi.
Il problema di questo approccio, tuttavia, è che anche gli idrogel devono essere impiantati chirurgicamente. Per aggirare questo problema, i ricercatori hanno cercato un modo per iniettare epatociti nei pazienti.
La loro soluzione prevede l’iniezione non solo delle cellule, ma anche di microsfere di idrogel che aiuteranno entrambi gli epatociti a rimanere insieme, ma aiuteranno anche a creare connessioni con i vasi sanguigni vicini.
Una proprietà notevole delle microsfere di idrogel aiuta in questo processo: quando sono imballate strettamente insieme, le sfere si comportano come un liquido, consentendo loro di essere iniettate attraverso una siringa; Eppure una volta entrati nel corpo riescono a ritrovare la loro solida struttura.
Inoltre, le microsfere di idrogel si sono dimostrate promettenti anche nel favorire la guarigione delle ferite, poiché aiutano le cellule a migrare negli spazi tra le sfere e a generare nuovo tessuto. In questo modo, i ricercatori del MIT sono stati in grado di utilizzare microsfere per aiutare gli epatociti iniettati a formare un innesto di tessuto stabile.
Aggiungendo fibroblasti – un tipo di cellula di supporto – alla miscela di iniezione, il team è stato in grado di aumentare le possibilità di sopravvivenza degli epatociti e promuovere la crescita dei vasi sanguigni nell’innesto.
“Quello che abbiamo fatto è usare questa tecnologia per creare una nicchia ingegnerizzata per il trapianto di cellule”, ha spiegato in una nota l’autore dello studio e ingegnere biologico Bardhaman Kumar.
“Se le cellule venissero iniettate in assenza di queste sfere, non si integrerebbero in modo efficiente con l’ospite, ma queste microsfere forniscono agli epatociti una nicchia dove possono localizzarsi e integrarsi più rapidamente nella circolazione dell’ospite.”
Lavorando con un esperto del Koch Institute, i ricercatori hanno sviluppato un metodo per utilizzare gli ultrasuoni per guidare una siringa verso il sito di iniezione – nel loro test sui topi, sul tessuto adiposo addominale – oltre a monitorare la stabilità continua dell’impianto.
“Nuovi vasi sanguigni si sono formati proprio accanto agli epatociti, motivo per cui sono riusciti a sopravvivere”, ha detto Kumar. “Sono stati in grado di fornire loro un’alimentazione adeguata, sono stati in grado di funzionare come dovrebbero e hanno prodotto le proteine che ci aspettavamo”.
Secondo i ricercatori, gli innesti possono essere distribuiti ad altre parti del corpo, compresa la milza, e intorno ai reni.
“Per la maggior parte dei disturbi epatici, l’innesto non deve necessariamente trovarsi vicino al fegato”, sottolinea Kumar. Infatti, le cellule iniettate sono in grado di funzionare come le loro controparti “native” purché dispongano di spazio sufficiente e di accesso alla rete circolatoria.
Il team ha riferito che le cellule epatocitarie iniettate sono rimaste vitali per l’intera durata dello studio – otto settimane – suggerendo che la terapia ha un potenziale come trattamento a lungo termine per le malattie del fegato.
“Il modo in cui vediamo questa tecnologia è che può fornire un’alternativa alla chirurgia, ma può anche fungere da ponte verso il trapianto in cui questi innesti possono fornire supporto finché non diventa disponibile un organo donatore”, ha spiegato Kumar.
Ha continuato: “E se pensiamo che potrebbero aver bisogno di altre terapie o di più innesti, gli ostacoli per farlo con questa tecnologia iniettabile sono molto più bassi rispetto ad altri interventi chirurgici”.
Inoltre, ha osservato il team, gli innesti potrebbero essere utilizzati per aiutare i pazienti che non sono idonei ai trapianti perché i medici temono che non siano abbastanza sani da sopportare un intervento chirurgico.
Allo stato attuale del concetto, i pazienti dovrebbero assumere farmaci immunosoppressori per utilizzare il mini fegato. In futuro, tuttavia, il team afferma che potrebbe essere possibile sviluppare versioni con epatociti “silenziosi” in grado di evitare il rigetto immunitario.
In alternativa, le sfere di idrogel possono essere adattate per rilasciare l’immunosoppressore localmente al sito di iniezione.
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riferimento
Kumar, V., Yoon, J, Elledge, SK, Henning, N, Grzelak, KA, Westerfield, AD, Stoddard, A, Oladimeji, FA, Spanoudaki, V, Chakraborty, K. , FHE, Patel, Chemingle e Bhatia, SN (2026). Nicchia iniettabile guidata da immagini per il trapianto di epatociti. Biomateriali cellulari. https://doi.org/10.1016/j.celbio.2026.100378
