Il gruppo si concentra sullo sviluppo di strategie rigenerative per le malattie biliari, guidato da due domande principali:

1. È possibile sostituire i dotti biliari malfunzionanti con tessuto bioingegnerizzato o supportarli tramite organoidi derivati da cellule epiteliali biliari?
2. Gli organoidi che modellano le malattie biliari possono accelerare lo sviluppo di nuove terapie?

Un risultato importante è la domanda di brevetto e la pubblicazione su Advanced Healthcare Materials che descrive un sostituto impiantabile del dotto biliare. Il prototipo presenta un design a tre strati:

1. Strato centrale: PCL elettrofilato per garantire stabilità meccanica
2. Strato interno: Cellule epiteliali biliari incorporate in ColMA, formando un epitelio simile a quello biliare
3. Strato esterno: ColMA acellulare per favorire l’integrazione con l’ospite

Le principali innovazioni includono la prima combinazione riportata di PCL e ColMA in un costrutto biliare, l’utilizzo di cellule epiteliali biliari come componente cellulare e un protocollo di fabbricazione riproducibile supportato da caratterizzazione multidisciplinare. Il prototipo ha dimostrato eccellenti proprietà meccaniche, impermeabilità e capacità di trasporto degli acidi biliari, oltre a un profilo immunitario favorevole in saggi ex vivo su sangue umano. Sebbene sviluppato per la riparazione dei dotti biliari, i materiali e la strategia di fabbricazione sono adattabili ad altre strutture tubulari.

Attività in corso

Il prototipo inizialmente si basava su cellule epiteliali biliari espanse in 2D. Per migliorare la formazione dell’epitelio biliare, il team è passato a sistemi organoidi 3D. Questi organoidi sono co-coltivati con cellule stromali mesenchimali ed endoteliali per generare una popolazione cellulare più fisiologicamente rilevante che, una volta integrata, può migliorare l’architettura tissutale e favorire la vascolarizzazione dopo l’impianto. Uno studio di sicurezza in vivo della versione implementata del prototipo è attualmente in preparazione.

Per ottenere organoidi clinicamente rilevanti, il team sta correlando proprietà biofisiche e profili molecolari utilizzando il W8 Physical Cytometer e la piattaforma CASTOR & POLLUX.

Parallelamente, il gruppo ha sviluppato colture 3D di cellule da colangiocarcinoma intraepatico sia senza supporto (scaffold-free) sia con scaffold e ha avviato studi su come le vie di risposta allo stress influenzino proliferazione, invasione e chemioresistenza.

Impatto

Combinando sviluppo di dispositivi medici, colture di organoidi e modellizzazione della malattia, il gruppo mira a promuovere nuovi approcci terapeutici per i disturbi biliari.

Team