Implementazione della tecnologia Engineered Heart Tissue (EHT) presso Eurac Research
Il progetto PROMOS, finanziato nell’ambito del programma Interreg Italia–Austria 2021-2027, mira a rafforzare l’ecosistema biomedico promuovendo la collaborazione tra il mondo accademico e l’industria. Coniugando l’utilizzo di tecnologie avanzate con cellule di origine umana, il Work package 2 task 3 (WP2.3) di PROMOS sta aprendo la strada a modelli di cuore umano più affidabili e versatili: una risorsa sia per la ricerca di base che per le future applicazioni mediche.
In questo contesto, Eurac Research e ICGEB hanno unito le forze nello sviluppo dei tessuti cardiaci umani ingegnerizzati (EHT), un modello già ampiamente utilizzato, ma ancora limitato nel riprodurre pienamente la complessità del cuore. Combinando le rispettive competenze, i partner del progetto puntano a superare queste sfide: ICGEB ha contribuito con il proprio know-how nella generazione di EHT utilizzando cellule animali, mentre Eurac Research ha contribuito portando la propria esperienza nella derivazione di cellule da cellule staminali pluripotenti indotte umane (hiPSCs).
Il team di Eurac Research sta sviluppando tessuti cardiaci ingegnerizzati (EHT) completamente umani utilizzando cardiomiociti, cellule endoteliali e fibroblasti cardiaci derivati da hiPSCs. Questa composizione multicellulare riproduce in modo ancora più fedele la complessità del cuore umano, grazie al ruolo complementare di ciascun tipo cellulare: i fibroblasti offrono supporto strutturale e favoriscono l’accoppiamento elettrico, le cellule endoteliali regolano le funzioni immunitarie e rigenerative, mentre i cardiomiociti sono responsabili della contrazione. Inserite in matrici a base di fibrina, queste cellule danno origine a tessuti strutturati che si allineano spontaneamente ancorandosi a due pilastri e si contraggono in sincronia; dispositivi specializzati consentono inoltre di monitorare in tempo reale la loro attività meccanica.
Uno dei risultati più importanti ottenuti finora è stata la scelta dello strumento migliore per coltivare e analizzare gli EHT nei laboratori Eurac. La piattaforma scelta, che utilizza la fibra ottica, permette di rilevare le contrazioni dei tessuti in modo preciso e in tempo reale, direttamente dentro l’incubatore. Il componente centrale, chiamato Smart Lid, è riutilizzabile e crea un ambiente sterile per la formazione dei tessuti, ancorandoli tra coppie di pilastri (fino a 24 tessuti alla volta) e collegandoli a fibre ottiche ed elettrodi per misurare le contrazioni e fornire stimolazione elettrica. Moduli esterni trasmettono i segnali, mentre un software dedicato consente di monitorare e analizzare continuamente le prestazioni dei tessuti.
