Gli organoidi, coltivati in laboratorio da cellule staminali, riproducono in miniatura la struttura e la funzione degli organi umani, facilitando lo studio di sviluppo, malattie, e l'impatto di trattamenti medici. Questi modelli tridimensionali, derivati da vari tipi di cellule staminali, migliorano significativamente la precisione della ricerca biomedica rispetto alle tradizionali colture bidimensionali, supportando avanzamenti in medicina rigenerativa e nella comprensione delle patologie umane attraverso la simulazione di organi specifici come cervello, fegato e reni.
Gli ameloblasti, cellule specializzate derivanti dall'epitelio dentale, sono incaricati della produzione dello smalto, un tessuto finemente strutturato che contiene cristalliti di idrossiapatite (OHAp) notevolmente allungati. La modalità specifica con cui queste cellule epiteliali formano e organizzano i cristalliti in uno strato di smalto meccanicamente resistente rimane parzialmente inesplorata, soprattutto a causa delle restrizioni associate ai modelli di studio in vitro.
In uno studio condotto da un gruppo di ricercatori coreani e statunitensi, è stato dimostrata la possibilità di sviluppare organoidi epiteliali dentali mineralizzanti (DEO) a partire da cellule staminali epiteliali dentali adulte (aDESC), estratte dai tessuti degli incisivi di topo, in grado di produrre cristalli di idrossiapatite, offrendo nuove prospettive per la comprensione di questo processo.
I DEO, che simulano le funzioni degli ameloblasti, hanno dimostrato la capacità di essere coltivati per oltre cinque mesi in laboratorio, attraverso undici cicli di passaggio, grazie all'uso di terreni di coltura arricchiti con sostanze che modulano importanti vie di segnalazione come Wnt, Egf, Bmp, Fgf e Notch. Questa caratteristica è particolarmente significativa perché permette agli scienziati di mantenere gli organoidi attivi e in crescita per periodi prolungati, fornendo così ampie opportunità per lo studio approfondito dei processi legati alla formazione dello smalto dentale. Inoltre, i DEO possono essere crioconservati senza che la loro vitalità ne risulti compromessa.
Una volta trapiantati sotto le capsule renali dei topi, gli organoidi hanno generato cristalliti di OHAp che, per composizione, dimensione e conformazione, erano simili ai tessuti dentali mineralizzati, inclusi alcuni cristalli allungati paragonabili allo smalto. Pertanto, i DEO costituiscono un modello in vitro estremamente efficace per l'analisi del processo di mineralizzazione dell'epitelio dentale. Questo approccio apre nuove prospettive nella comprensione dell'amelogenesi e potrebbe guidare lo sviluppo di terapie rigenerative per lo smalto.
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Fonte: nature/IJOS
