Paolo Netti
Vi è necessità e interesse a sviluppare modelli umani di fibrosi cistica in vitro. Nel precedente progetto FFC#8/2017, grazie agli avanzamenti dell’ingegneria tissutale, i ricercatori hanno sviluppato un modello tridimensionale di fibrosi cistica (FC) su chip microfluidico. Si tratta di una piccola struttura di supporto, contenente tessuto bronchiale in contatto con una complessa rete di microcanali, che possono esporlo a varie condizioni simulanti la malattia umana. In questo modello sono rappresentate le tre componenti di un bronco: cellule epiteliali (che rivestono la sua superficie interna), cellule mucipare (che producono muco) e tessuto connettivale. Nel progetto saranno indagati i rapporti fra tessuto connettivo e altre componenti tissutali, tramite analisi morfologiche e studio dei precursori delle proteine tessuto-specifiche. Inoltre, il microchip sarà dotato di un dispositivo che può fornirgli, sotto forma di aerosol, batteri patogeni, ricreando così la condizione di infezione/infiammazione del bronco umano, e anche farmaci modulatori di CFTR (VX-809 / VX-770). Si studieranno le modifiche che si verificano nel liquido di superficie del bronco, nelle cellule epiteliali stesse e nel connettivo esposti a questi trattamenti. Il chip che riproduce il bronco FC si propone come modello miniaturizzato ultraspecializzato per comprendere meglio i meccanismi alla base della malattia e valutare nuovi approcci terapeutici.
In their previous project FFC#8/2017 researchers, experts in the field of tissue-engineering, developed a novel full-thickness cystic fibrosis (CF) model on a microfluidic chip. The main innovative feature of this model is the presence of both the pulmonary epithelial and connective compartments. Currently, airways in vitro models are not provided by connective compartment, so the role of epithelial/stromal crosstalk during CF remained little known. Since research data indicate existing epithelial-stromal crosstalk, in this project it will be investigated. Moreover, each component of the whole model (epithelium, stroma, and glands) will be characterized by a morphological and transcriptomics point of view. The model will be also implemented with an aerosol system for drug delivery and analysis of the airways surface liquid (ASL). In particular, to mimic infection and trigger inflammation, bacterial supernatants to the epithelial surface will be delivered, as well as CF modulator therapy (VX-809 / VX-770). In this way, researchers will assess how they modify the properties of the apical fluid as well as the status of epithelial and stromal components. There is growing need and interest in developing in vitro human cystic fibrosis model and this novel full-thickness CF model on a microfluidic chip will help to better understanding pathogenic mechanism and evaluate novel therapeutic approach.
