Ovaio artificiale

tessuto ovarico - Foto di Kriss SzkurlatowskiUn team di ricercatori americani ha messo a punto un “ovaio umano artificiale” che potrà in futuro rappresentare un modello per lo studio dell’infertilità femminile, di patologie come il tumore delle ovaie e consentire la sperimentazione di farmaci e di nuovi metodi contraccettivi.

I ricercatori della Brown University di Rhode Island hanno impiegato tessuti ingegnerizzati per ottenere un ovaio umano artificiale.
Hanno scoperto che le cellule ovariche, opportunamente trattate, si possono organizzare in modo autonomo per formare complesse microstrutture tridimensionali che consentono l’impianto degli ovociti in vitro.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Journal of Assisted Reproduction and Genetics e guidato dalla professoressa Sandra Carson, docente di ostetricia e ginecologia presso la Brown University e del Women and Infants Hospital of Rhode Island, mette in luce le ampie prospettive che l’ovaio artificiale potrà avere in futuro nella ricerca medica e scientifica.

L’ovaio artificiale si potrebbe dimostrare nel prossimo futuro un valido aiuto per l’infertilità femminile.

Per tutte quelle pazienti le cui ovaie hanno subito danni da chemioterapia, radiazioni o patologie che limitano le possibilità di concepire figli oltre a tutte le donne colpite da problemi alle ovaie tali da ridurre la fertilità si aprirebbero nuove possibilità per ottenere la tanto desiderata gravidanza.

La prospettiva più ambiziosa sarebbe di poter riprodurre in vitro un ovaio efficiente dove centinaia di ovociti umani immaturi possano giungere a maturazione. Attualmente si tratta solo di un’idea molto difficile da realizzare.

“La possibilità di creare un ambiente tridimensionale artificiale in cui far crescere con successo gli ovociti è decisamente emozionante ma i benefici e le grandi prospettive cliniche dell’ovaio artificiale risultano ancora molto lontane nel tempo” afferma Alan Copperman, direttore del dipartimento di infertilità presso la Mount Sinai Medical Center di New York.
Serviranno ancora numerosi anni di studi e ricerche affinché si possano ottenere i primi dati concreti e verificare le reali potenzialità dell’ovaio artificiale, solo a quel punto si potrà pensare di aprire la strada all’impiego clinico.

Copperman spiega che l’ovaio artificiale potrebbe essere utile anche nei suoi studi per creare un modello allo scopo di indagare i processi di invecchiamento delle ovaie. Creare un ambiente adeguato in cui effettuare i test potrebbe consentire ai ricercatori di aumentare le conoscenze riguardo agli ovociti affinché si riesca a discriminare quelli che hanno maggiori possibilità di sviluppo.

Nel prossimo futuro, se l’ovaio artificiale si dimostrerà valido, potrà essere impiegato come modello per studiare con maggiore dettaglio l’impatto che sostanze tossiche, come plastiche e insetticidi, inquinanti ambientali o sostanze farmacologicamente attive possono avere sulla fertilità femminile. L’ovaio artificiale consentirebbe inoltre di approfondire le conoscenze sulle complesse dinamiche legate all’infertilità femminile allo scopo di individuare nuovi approcci clinici e terapie innovative. Un ulteriore aspetto di grande importanza riguarda la possibilità di sperimentare e sviluppare in laboratorio nuove forme di contraccezione oltre che permettere l’approfondimento degli studi sul cancro dell’ovaio.

L’ovaio artificiale messo a punto dai ricercatori della Brown University rappresenta il primo ambiente tridimensionale artificiale che contiene i principali elementi che vanno a formare il follicolo: gli ovociti, le cellule della granulosa e le cellule della teca.

I ricercatori hanno sottoposto i tessuti ovarici umani ad attacco enzimatico e hanno quindi versato il tutto in una matrice di agar all’interno del quale i diversi tipi cellulari – le cellule della teca e della granulosa – si sono organizzati a formare strutture a nido d’ape.

“In questo ambiente le cellule si sono unite da sole a formare una struttura tridimensionale” spiega Jeffrey Morgan, codirettore del Center for Biomedical Engineering della Brown University che si è occupato di questa parte del lavoro di ricerca.

Le cellule possono formare una sfera quando viene concesso loro di assemblarsi da sole, inoltre Jeffrey Morgan spiega che le cellule possono dar vita anche a forme molto più complesse se viene dato loro un piccolo aiuto.

I ricercatori hanno quindi inserito gli ovociti umani all’interno di queste strutture a forma di nido d’ape capaci di sostenerli (gli ovociti umani risultano troppo grandi per essere cresciuti senza alcun supporto e se si cerca di far crescere l’ovocita da solo, esso tende a collassare su se stesso) ed hanno proceduto con la stimolazione ormonale di questo ambiente artificiale affinché le cellule della teca iniziassero a produrre androgeni e le cellule della granulosa estrogeni.

L’ambiente tridimensionale artificiale che va a simulare l’ovaio umano ha dimostrato di poter rimanere vitale per una settimana.

E’ molto difficile ricreare in laboratorio tutti i processi che avvengono nelle ovaie di una donna, spiega Kim Thornton, endocrinologa della riproduzione presso il Boston IVF, uno tra i principali centri per la fertilità americani. “Tra le principali sfide nella maturazione degli ovociti bisogna tener conto del grande numero di fattori che agiscono localmente e che non è possibile replicare in vitro ma che possono influenzare la capacità degli ovociti di maturare”.

I ricercatori della Brown University auspicano di poter studiare più nel dettaglio il funzionamento dell’ovaio artificiale con lo scopo di implementare il loro modello. Nel prossimo futuro la professoressa Carson e il suo team di ricerca desidera identificare varie proteine coinvolte nella maturazione per capire se queste possano essere modificate e agire come mezzo di contraccezione o come strumento per contrastare lo sviluppo del tumore alle ovaie.

L’ovaio artificiale messo a punto dai ricercatori statunitensi potrà in futuro aprire nuove e interessanti prospettive in ambito medico e nelle indagini cliniche. Se si rivelerà efficiente, l’ovaio artificiale sarà un valido modello a disposizione dei ricercatori per studiare patologie, nuovi farmaci e le complesse dinamiche che coinvolgono un ovaio umano.