COVID-19: un modello 3D per riprodurre e studiare l’infezione

È stato pubblicato sulla rivista scientifica Trends in Microbiology un articolo a cura della “Task Force Intereuropea per la lotta contro il Covid”, in prima linea per contrastare l’attuale pandemia. Tra gli autori, Tiziana Brevini, docente del dipartimento di Scienze Veterinarie per la Salute, la Produzione Animale e la Sicurezza Alimentare, responsabile del laboratorio di Embriologia Biomedica dell’Università Statale di Milano e Chair dell’Azione Europea CellFit-In vitro 3D total cell guidance and fitness, che contribuisce alla Task Force con l’allestimento di modelli 3D ed organoidi dei tessuti attaccati in vivo dal virus.

Il gruppo di lavoro si è interessato in particolare della realizzazione di modelli di infezione altamente predittivi. In questo senso, sono stati prodotti dai ricercatori modelli di tessuto da infettare. L’organoide viene prodotto, nello specifico, su idrogel sintetici che hanno caratteristiche fisiche e meccaniche simili a quelle della matrice dell’organo in vivo e che forniscono il substrato adeguata per le cellule. Questo consente di ottenere un modello che replica più fedelmente il tessuto corrispondente in vivo. Lo step successivo prevede la simulazione dell’infezione da Covid: al posto del virus si utilizzano nanoparticelle che hanno un range di dimensione caratteristico dei "Coronaviridae". Si tratta di nanoparticelle d’oro (range 60-140 nanometri) che possono anche essere “ingabbiate” con proteine che il Covid utilizza nel riconoscimento e legame alle cellule bersaglio da infettare, come ad esempio Spike-1.

“Abbiamo capito - spiega la professoressa Brevini - che potevamo utilizzare le nostre competenze di ricostruzione 3D dei tessuti per produrre un modello di vie respiratorie, su cui testare nanoparticelle bioingegnerizzate che hanno la forma, la dimensione e, se l’esperimento lo prevede, le capacita’ di legame del virus. Una sorta di Covid artificiale per creare un’infezione simulata in laboratorio che ha il vantaggio di non essere pericolosa né per gli Operatori né per la collettività, ma che allo stesso tempo ci fornisce utili informazioni per comprendere i meccanismi e contrastare l’aggressione da coronavirus".