Tumori: il nuovo modello “Gut-on-Chip” del Polimi contro il melanoma

Una nuova frontiera nella terapia del melanoma: il “Gut-on-Chip”

Milano – Un team di ricercatori dell’Istituto Europeo di Oncologia (IEO) e del Politecnico di Milano ha sviluppato un innovativo dispositivo “gut-on-chip”. Si tratta di un modello miniaturizzato dell’intestino umano su un chip, capace di riprodurre le caratteristiche principali dell’infiammazione intestinale. Questo dispositivo è in grado di prevedere la risposta dei pazienti con melanoma al trattamento con immunoterapia. I risultati dello studio sono stati recentemente pubblicati sulla prestigiosa rivista Nature Biomedical Engineering.

Tecnologia uBeat: la chiave per la simulazione realistica

La tecnologia alla base di questo progetto è uBeat, un sistema brevettato dal Politecnico di Milano. Inizialmente sviluppato per simulare le contrazioni del muscolo cardiaco, uBeat è stato successivamente applicato per riprodurre movimenti biomeccanici complessi, tra cui il tipico movimento peristaltico del tratto intestinale. Grazie a uBeat, è possibile creare un ambiente altamente realistico per studiare l’interazione tra microbiota intestinale e immunoterapia, un aspetto cruciale per prevedere l’efficacia del trattamento contro il melanoma.

Il ruolo del microbiota intestinale nella risposta al trattamento

Secondo Mattia Ballerini, primo autore dello studio, l’analisi ha rivelato che nei pazienti con melanoma che non rispondono all’immunoterapia, il microbiota intestinale presenta caratteristiche fortemente pro-infiammatorie. Questi cambiamenti compromettono l’integrità della barriera epiteliale intestinale e favoriscono la produzione di molecole che regolano il sistema immunitario, interferendo con la risposta alla cura. L’uso del gut-on-chip consente di testare direttamente gli effetti di questi microbi su un modello umano senza ricorrere agli animali da laboratorio.

Un campione fecale per prevedere la risposta alla terapia

Il grande vantaggio di questo nuovo modello è che, per utilizzarlo, basta un semplice campione fecale prelevato dal paziente. Il test sui “gut-on-chip” permette di esaminare in dettaglio come il microbiota interagisce con le cellule intestinali e predire se un paziente risponderà positivamente all’immunoterapia. Questa tecnologia potrebbe portare a una gestione più precisa delle terapie. Permettendo di somministrare i trattamenti solo a coloro che hanno maggiori probabilità di beneficiarne, e riducendo al contempo il rischio di effetti collaterali inutili.

Un passo avanti verso la personalizzazione della cura

Luigi Nezi, leader del gruppo di ricerca e capo del dipartimento di Oncologia Sperimentale all’IEO, ha sottolineato l’importanza di questo sistema non solo per il melanoma, ma anche per altri tipi di tumore in cui l’immunoterapia ha mostrato risultati meno promettenti. L’obiettivo è utilizzare il gut-on-chip per sviluppare nuove terapie innovative che modulino il microbiota intestinale. Dando così a un numero maggiore di pazienti l’accesso a trattamenti più efficaci e meno invasivi.

Questa innovativa tecnologia potrebbe anche portare a un notevole risparmio per il Sistema Sanitario Nazionale, evitando trattamenti inefficaci e migliorando la qualità della vita dei pazienti. Grazie all’interazione tra il Politecnico di Milano e l’Istituto Europeo di Oncologia, questo nuovo modello potrebbe rivoluzionare il modo in cui vengono gestite le terapie contro il melanoma e altri tumori, rendendo le cure più mirate e personalizzate.