21.08.201917:20

Osteoartrosi: un chip “mima” la malattia per ideare farmaci efficaci

La ricerca, pubblicata su Nature Biomedical Engineering, è coordinata dal Politecnico di Milano


L’osteoartrosi è la più diffusa patologia muscolo-scheletrica: colpisce circa il 10% degli uomini e il 20% delle donne sopra i sessant’anni; cifre destinate ad aumentare a causa del progressivo invecchiamento della popolazione. A dispetto di questa tendenza, i pazienti si trovano di fronte all’assoluta mancanza di terapie farmacologiche DMOAD (Disese modifying Osteoartritis Drugs): farmaci capaci non solo di alleviare i sintomi, ma anche di fermare o invertire il processo degenerativo. Al momento infatti le uniche opzioni valide sono trattamenti palliativi o l’intervento chirurgico.

MiMic, il laboratorio del Politecnico di Milano di Microfluidic and Biomimetic Microsystems, ha realizzato un sofisticato chip delle dimensioni di una moneta, in cui è possibile coltivare cartilagine e sottoporla successivamente a stimoli meccanici capaci di generare gli effetti dell’osteoartrosi (OA).

Il Politecnico di Milano è Coordinatore della ricerca, con il professor Marco Rasponi, e ha come partner  l’University Hospital of Basel.

La ricerca non ha prodotto solo il rivoluzionario chip ma, nel corso della sperimentazione, ha dimostrato che l’iperstimolazione meccanica della cartilagine sembra sufficiente a indurre la patologia dell’osteoartrosi, senza ricorrere alla somministrazione di molecole infiammatorie come fatto finora. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Biomedical Engineering.

Un’opportuna compressione del tessuto cartilagineo induce infatti i sintomi caratteristici dell’osteoartrosi: infiammazione, ipertrofia e aumento dei processi di degradazione. Nella cartilagine on-a-chip si crea quindi un ambiente ideale in cui testare l’efficacia e i meccanismi di azione di farmaci, accorciando tempi e costi sperimentali e diminuendo la necessità di test su animali.

La ricerca proseguirà verso la modellizzazione dell’intera articolazione su chip, grazie ad un progetto di Fondazione Cariplo che è stato finanziato in risposta alla call “Ricerca Biomedica sulle malattie legate all’invecchiamento 2018”. Il titolo del progetto è “uKNEEque: a 3D microfluidic osteochondral model to investigate mechanisms triggering age-related joint pathologies and therapeutic effects of bioactive factors produced by nasal chondrocytes”.

Guarda il video: https://youtu.be/C8UcD49zATw

Per saperne di più:
Hyperphysiological compression of articular cartilage induces an osteoarthritic phenotype in a cartilage-on-a-chip model.
Paola Occhetta, Andrea Mainardi, Emiliano Votta, Queralt Vallmajo-Martin, Martin Ehrbar, Ivan Martin, Andrea Barbero and Marco Rasponi
Nature Biomedical Engineering, volume 3, pages 545–557 (2019)