Studiare un modello 3D costruito in laboratorio con un’affidabilità molto vicina a quella di cui si disporrebbe se si avessero davanti campioni prelevati da un paziente affetto da sindrome di Hurler, malattia genetica rara pediatrica che colpisce in Europa un bambino su 100.000. Sarà possibile grazie a una ricerca condotta da scienziati della Sapienza Università di Roma Fondazione Tettamanti di Monza e da la Sapienza Università di Roma, che hanno creato per la prima volta un organoide di osso, ovvero una riproduzione tridimensionale del tessuto cartilagineo e osseo umano, utilizzando cellule staminali scheletriche di pazienti affetti dalla patologia. La ricerca è stata illustrata sulla rivista JCI Insight. 

La sindrome di Hurler è la forma più grave di mucopolisaccaridosi di tipo 1, malattia genetica rara che, a sua volta, fa parte della più ampia famiglia delle mucopolisaccaridosi, caratterizzate dall’assenza degli enzimi necessari a metabolizzare e smaltire nelle cellule le molecole di zucchero complesse.

In particolare, la  sindrome di Hurler è è causata dalla mutazione di un gene e dalla conseguente assenza dell’enzima che nell’organismo umano si occupa dello “smaltimento” di alcune catene di zuccheri, dette glicosaminoglicani. L’accumulo di queste molecole danneggia tutti gli organi e i tessuti e, in particolare, le ossa che risultano essere la parte del corpo più resistente alle terapie oggi disponibili: la enzimatica sostitutiva, che consiste nella somministrazione dell’enzima mancante, il trapianto allogenico di cellule staminali ematopoietiche e quella genica, cioè l’infusione nel paziente di cellule staminali ematopoietiche del paziente stesso in cui il gene mutato è stato “corretto” in laboratorio.

L’organoide, che replica alcune caratteristiche peculiari delle ossa dei pazienti colpiti da questa patologia, è pertanto un modello prezioso per osservare con precisione ancora maggiore i meccanismi della malattia e su cui sperimentare farmaci più efficaci.

«L’organoide è stato creato a partire da cellule staminali scheletriche, cellule essenziali per generare il tessuto osseo, prelevate dal midollo osseo dei piccoli pazienti», spiegano in una nota le coordinatrici dello studio Marta Serafini, della FondazioneTettamanti dell’IRCCS San Gerardo dei Tintori di Monza e Mara Riminucci, del dipartimento di Medicina Molecolare, della Sapienza Università di Roma. «Queste cellule hanno generato cartilagine che si è poi trasformata in tessuto osseo e midollo osseo nel modello tridimensionale», aggiungono. «È stato osservato, anche attraverso analisi molecolari e istologiche, che l’organoide manifestava delle importanti alterazioni rispetto ai soggetti sani. La ricerca rappresenta un primo passo importante per approfondire lo studio di questa patologia e, in prospettiva, di altre malattie genetiche rare con coinvolgimento scheletrico. E’ infatti fondamentale sviluppare modelli per studiare malattie rare vista la difficoltà di ottenere e, quindi, di analizzare campioni di tessuto, in particolare da pazienti pediatrici», concludono le due ricercatrici.