Un team di ricercatori del Politecnico di Milano e dell’Istituto Europeo di Oncologia ha sviluppato un modello miniaturizzato dell’intestino umano capace di riprodurre le principali caratteristiche dell’infiammazione intestinale e prevedere la risposta dei pazienti con melanoma all’immunoterapia. Lo studio, coordinato dal Prof. Marco Rasponi del Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano e dal Prof. Luigi Nezi del Dipartimento di Oncologia Sperimentale dell’Istituto Europeo di Oncologia, è stato pubblicato sulla rivista Nature Biomedical Engineering.
Da tempo è noto come l’interazione tra microbiota intestinale e immunoterapia influenzi la risposta del paziente. Tuttavia, studiare questi processi in dettaglio è complesso: finora, la ricerca si è basata principalmente su modelli animali, con le loro inevitabili limitazioni. Inoltre, non è giustificato sottoporre i pazienti con melanoma a procedure invasive come la colonscopia o la biopsia del colon, sebbene l’infiammazione intestinale sia uno degli effetti collaterali più rilevanti dell’immunoterapia, spesso costringendo alla sospensione del trattamento.
Per superare questi limiti, i ricercatori hanno applicato al colon la tecnologia innovativa degli "organi su chip", realizzando un modello avanzato che simula l’ambiente intestinale in laboratorio. Il cuore di questa innovazione è la tecnologia brevettata uBeat, sviluppata dal Politecnico di Milano. Inizialmente progettata per riprodurre le contrazioni del muscolo cardiaco e successivamente adattata alla biomeccanica del ginocchio, uBeat è stata ora utilizzata per simulare il movimento peristaltico dell’intestino.
Grazie ai movimenti continui generati dal dispositivo, il modello consente la differenziazione delle principali popolazioni cellulari intestinali a partire da organoidi umani, creando un ambiente altamente realistico su chip. Questo approccio apre nuove prospettive nella ricerca biomedica, permettendo di sostituire progressivamente l’uso di modelli animali con sistemi in vitro umanizzati, con potenziali applicazioni in numerosi ambiti della medicina personalizzata.
Questo innovativo strumento rappresenta un importante passo avanti nella comprensione delle dinamiche tra microbiota intestinale e immunoterapia, con l’obiettivo di ottimizzare i trattamenti per il melanoma e ridurre gli effetti collaterali, migliorando la qualità di vita dei pazienti.
