Colangioidi per definire i fattori genetici coinvolti nella colangite sclerosante primaria atipica (CILIA)

La colangite sclerosante primaria (PSC) è una malattia rara, progressiva e spesso fatale dei dotti biliari intraepatici o extraepatici, con una prevalenza stimata nei paesi occidentali di 1/10.000. La malattia biliare nel PSC è rappresentata da colestasi, infiammazione cronica dei dotti biliare, i piccoli tubi attraverso i quali passa la biliare, fibrosi concentrica progressiva attorno ai dotti biliari2. Ciò si traduce in un ostacolo al passaggio della bile, che può portare allo sviluppo della cirrosi con complicanze legate all'ipertensione portale, alla colangite e spesso progrediscono nel carcinoma del dotto biliare (colangiocarcinoma). L'unica terapia curativa nei pazienti con PSC è il trapianto di fegato, poiché nessun farmaco ha dimostrato di essere efficace nella prevenzione della progressione della malattia. L'eziologia è molto probabilmente mediata da immuno-mediazione multifattoriale, in cui l'insorgenza del PSC è innescato da fattori ambientali in un Studi di associazione geneticamente suscettibile a livello ospite (GWAS) hanno identificato le variazioni nel complesso di antigene leucocitario umano (HLA) sul cromosoma 6 e su diversi loci, ma questi spiegano solo una piccola parte della PS. Nella maggior parte dei casi, il PSC si verifica negli uomini di 30 e '40 che hanno una malattia infiammatoria intestinale (IBD) suggerendo un ruolo chiave della permeabilità e dell'infiammazione intestinale alterata. Tuttavia, circa il 30% dei pazienti non presenta un'infiammazione del colon, il che è coerente con l'eterogeneità della malattia. I dati preliminari ottenuti nel nostro laboratorio analizzano una coorte di individui italiani con PSC atipico (APSC), hanno identificato un arricchimento suggestivo di rare varianti nei geni coinvolti nella morfogenesi delle ciglia (CEP120 e AHI1). Questi dati sono coerenti con i risultati precedenti, che mostrano la correlazione tra le varianti geniche coinvolte nelle ciliopatie, incluso il gene DCDC26 e disturbi colestatici cronici che possono imitare il PSC. Le ciglia primarie sono organelli presenti sulla membrana esterna delle cellule duttali, chiamate colangiociti. Questi organelli funzionano come antenne che rilevano gli stimoli dalla bile e trasmettono informazioni alle cellule regolando vari percorsi di segnalazione coinvolti nella secrezione, proliferazione e apoptosi. Pertanto, l'alterazione delle ciglia primarie svolge un ruolo importante nella de-differenziazione dei colangiociti e quindi nello sviluppo di colangiopatie, nell'invasione delle cellule infiammatorie e nel processo fibrotico. Tuttavia, ad oggi si sa poco sul contributo delle varianti genetiche alla gravità e alla progressione del PSC, forse anche a causa della mancanza di un modello affidabile di dotto biliare. Recentemente, le colture cellulari tridimensionali, chiamate organoidi, sono state proposte come strumento rivoluzionario nel campo della biologia cellulare, in quanto sono in grado di imitare l'organo corrispondente in vivo. Organoidi possono essere derivati ​​da cellule staminali pluripotenti indotte (IPSC) o le cellule staminali adulte residenti nei tessuti. Rispetto alle colture 2D convenzionali e ai modelli animali, gli organoidi consentono di riprodurre lo sfondo genetico del paziente nel modello, ricapitolando strutture e funzioni in vitro simili ai tessuti in vivo. Per questo motivo, gli organoidi sono stati sfruttati in diverse applicazioni, tra cui scoperta e test dei farmaci, medicina di precisione e terapia cellulare 9311. Tuttavia, gli organoidi mostrano ancora diverse limitazioni per modellare le malattie epatiche. In effetti, sono solo in grado di ricapitolare la componente epatica epiteliale, colangiociti e/o epatociti e soprattutto loro mancano del microambiente epatico 3D, come cellule stromali e immunitarie, che svolgono un ruolo importante nella patogenesi di diverse malattie epatiche. Il presente studio fa parte di un progetto finanziato dalla Fondazione regionale per la ricerca biomedica (FRRB) il cui obiettivo generale è quello di generare modelli tridimensionali di colangite sclerosante primaria (PSC), chiamati assembiloidi e di studiare i meccanismi cellulari e molecolari attraverso i quali le varianti genetiche associate ai ciliopati accelerano la progressione della PSC. La nostra ipotesi è che la perdita di funzione delle ciglia nei colangiociti possa rappresentare un legame tra senescenza cellulare, sviluppo di infiammazione, fibrosi e infine il cancro al fegato. Le varianti relative alle ciliopatie potrebbero portare a una maturazione incompleta di colangiociti con conseguente malfunzione che può quindi portare a un'infiammazione cronica di cellule duttali e quindi a un'attivazione persistente e incontrollata di cellule stromali e infiltrazione di cellule immunitarie. Inoltre, la generazione di assembiloidi in grado di riprodurre il tessuto nativo nel modo più fedelmente possibile fornirà un nuovo modello in vitro per testare nuovi approcci farmacologici volti a correggere le mutazioni genetiche per migliorare la medicina di precisione.