Dal laboratorio alla cura: il dottorando italiano alla KU Leuven racconta i progressi nella lotta contro la spina bifida.
Lorenzo Mattolini è attualmente un dottorando nel Laboratorio di Bioingegneria e Morfogenesi alla KU Leuven faculty of Engineering Science in Belgio. Il suo focus di ricerca è sulla morfogenesi in vitro del tubo neurale umano. Oltre alla sua attività di ricerca, Mattolini è Vicepresidente della PhD Society Leuven e uno degli autori del podcast BioEngineering Talk. Lo abbiamo intervistato per comprendere meglio la ricerca e i trattamenti sulla spina bifida.
In cosa consiste la spina bifida?
La spina bifida è una malformazione congenita che nell’uomo colpisce circa un feto ogni 2mila gravidanze. Questo difetto fetale risulta, nei casi più comuni, dalla mancata e incompleta chiusura del tubo neurale, cioè la struttura embrionale dal quale hanno origine tutte le cellule del sistema nervoso centrale.
Qual è lo scopo del suo lavoro da ricercatore?
La chiusura del tubo neurale avviene tra la terza e la quarta settimana di gestazione, mentre ad oggi è possibile diagnosticare la spina bifida solo alla fine del primo trimestre della gravidanza. Lo scopo del mio lavoro è sviluppare un modello di organoide che, a partire da cellule staminali umane, possa riprodurre in laboratorio il processo di chiusura del tubo neurale. Inoltre, utilizzo cellule staminali pluripotenti indotte, che sono state ricavate da pazienti con questo difetto alla nascita, per creare un nuovo modello in vitro di questa malattia e che sia capace di imitare i meccanismi cellulari che portano al fallimento della morfogenesi.
Sarebbe possibile prevenirla?
Attualmente sappiamo che l’assunzione periconcezionale di acido folico e inositolo riducono il rischio di sviluppo di questa malformazione. Nonostante ciò, a mio avviso, ancora molta ricerca di base deve essere portata avanti prima di poter prevenire l’insorgenza di malattie multifattoriali come i difetti del tubo neurale.
Fa parte di un team nella sua ricerca o è un lavoro individuale? Nel caso di team è internazionale?
Nel 2021 sono stato uno dei vincitori del grant FWO per la ricerca fondamentale e sto conducendo il mio dottorato nel Laboratorio di Bioingegneria e Morfogenesi alla KU Leuven in Belgio. Il team del laboratorio è internazionale e con competenze diverse che si estendono dalle neuroscienze all’ingegneria delle nanotecnologie. In questo momento sto anche collaborando con tre laboratori in Finlandia, Francia e Italia per validare i risultati del mio lavoro su modelli animali.
Recentemente ha vinto due premi, uno a Londra e uno a Vancouver (Tim George), in merito alla sua ricerca. Per cosa è stato premiato?
Sì, entrambi i premi sono arrivati per le mie presentazioni durante dei convegni all’estero: il primo congresso, più focalizzato sulla ricerca con le cellule staminali, ha avuto luogo lo scorso anno al Francis Crick Institute a Londra, mentre ho ricevuto il secondo riconoscimento durante la Conferenza Internazionale sui Difetti del Tubo Neurale lo scorso agosto a Vancouver. La ricerca che ho presentato mostra come, piuttosto inaspettatamente, durante alcune precise fasi della morfogenesi del tubo neurale, alcune cellule iniziano a coordinare questo processo comunicandolo alle loro vicine. Il risultato di questa comunicazione ha poi un effetto preciso sulla direzione della chiusura.
Photo: Pexels / Edward Jenner
Che applicazioni e obiettivi futuri si prefigge in merito alla ricerca che sta portando avanti?
Abbiamo dimostrato un fenomeno alla base della morfogenesi nel modello di organoide derivato da cellule umane. Spero che questo lavoro, una volta accettato e pubblicato, possa aprire la strada per poter capire più nel dettaglio i meccanismi che contribuiscono alla formazione del cervello e del midollo spinale, anche nelle fasi dello sviluppo embrionale successive alla chiusura del tubo neurale.
Pensa che in futuro potrà tornare in Italia?
Me lo auguro perché è là che risiede tutta la mia famiglia, e l’Italia è il Paese dove avrei piacere di proseguire la mia carriera. Purtroppo, penso che questo debba rimanere un obiettivo a medio-lungo termine dato che, al momento, le condizioni per fare ricerca ai più alti livelli, senza condizionamenti e con i giusti finanziamenti, rimangono difficili.
