Un gruppo multidisciplinare di ricercatori del Politecnico di Milano e dell’Istituto clinico Humanitas di Rozzano (Milano) ha sviluppato un modello tridimensionale e personalizzato del tumore delle vie biliari, a partire da campioni di tumore prelevate dai pazienti. I risultati sono stati pubblicati sul Journal of Hepatology Reports. Più nel dettaglio si tratta di un chip di pochi centimetri di grandezza che nasconde un modello altamente fedele del colangiocarcinoma di cui è affetto ciascun singolo paziente. Realizzabile a partire da un campione di cellule prelevato dal soggetto, è quello che in inglese viene chiamato organ-on-chip, una tecnologia possibile grazie all’incontro tra biomedicina, fisica e ingegneria e destinato a migliorare la ricerca su questa patologia.

Ricerca e terapie mirate

«L’obiettivo non è solo accelerare la ricerca sul colangiocarcinoma, grazie a un sistema di laboratorio che riproduce al meglio ciò che osserviamo nei pazienti, ma anche quello di rendere le cure sempre più precise e mirate», affermano Ana Lleo De Nalda, ordinaria di Humanitas University e responsabile del laboratorio di Immunopatologia epatobiliare di Humanitas, e Marco Rasponi, professore associato di Tecnologie per la medicina rigenerativa al Politecnico di Milano. «In futuro ciò potrebbe permettere di valutare preventivamente l’efficacia delle terapie in ciascun paziente». L’innovativo proposito è stato possibile grazie al sostegno di Fondazione AIRC per la ricerca sul cancro.

Un tumore complesso da trattare

Il colangiocarcinoma è un tumore raro del fegato che colpisce ogni anno circa 5.500 persone in Italia. Il cancro emerge da una trasformazione maligna dei colangiociti, le cellule che rivestono le vie biliari. Purtroppo la diagnosi della malattia avviene spesso in fase avanzata, perché questo tipo di tumore dà pochi segni della sua presenza. Anche per questo motivo il trattamento è difficile: al momento della diagnosi solo il 10-30 per cento dei pazienti ha un tumore operabile chirurgicamente. «Proprio per le ridotte opzioni terapeutiche e l’alta mortalità del colangiocarcinoma, abbiamo bisogno di nuovi modelli di laboratorio in grado di riprodurre le caratteristiche della malattia», spiega Lleo De Nalda. «Da questo punto di vista è particolarmente importante l’interazione tra le cellule del tumore e quelle del sistema immunitario, che svolgono un ruolo fondamentale nella progressione e nella risposta ai farmaci».

Una riproduzione fedele

All’interno del dispositivo, nei canali micrometrici scavati grazie ad avanzate tecniche fotolitografiche, i ricercatori hanno “seminato” le cellule prelevate da pazienti con colangiocarcinoma, lasciando che riproducessero l’architettura del tumore. In una serie di esperimenti hanno dimostrato le potenzialità del dispositivo nel ricapitolare il più fedelmente possibile quanto avviene nei pazienti a livello individuale, sia in termini di attivazione delle cellule T, che risulta associata all’infiltrazione del tumore, sia in termini di risposta terapeutica a diversi farmaci, che corrisponde alle caratteristiche della recidiva.

Estendere il progetto

«I prossimi passi saranno arricchire ulteriormente il dispositivo, sia come modello per la ricerca sia come possibile test farmacologico personalizzato», concludono i ricercatori. «Dobbiamo aggiungere, ad esempio, alcuni tipi di cellule dell’immunità innata come i  che hanno un ruolo importante nella progressione del tumore». Inoltre sarà importante testare il sistema in gruppi più ampi di pazienti, per confermare la sua capacità di ricapitolare i fenomeni che osserviamo in clinica.