I ricercatori della Utah State University stanno usando la seta del baco da seta per far crescere le cellule muscolari scheletriche, migliorare i metodi tradizionali di coltura cellulare e, si spera, portare a trattamenti migliori per l'atrofia muscolare.

Quando gli scienziati cercano di capire le malattie e testano i trattamenti, generalmente crescono cellule modello su una superficie di plastica piatta (si pensi alla capsula di Petri). Ma la crescita di cellule su una superficie bidimensionale ha i suoi limiti, principalmente perché il tessuto muscolare è tridimensionale. Così, I ricercatori dell'USU hanno sviluppato una superficie di coltura cellulare tridimensionale coltivando cellule su fibre di seta avvolte attorno a un telaio acrilico. Il team ha utilizzato seta di bachi da seta sia autoctoni che transgenici, quest'ultimo prodotto da bachi da seta modificati con i geni della seta di ragno.

Le sete native del baco da seta sono state utilizzate in precedenza come modelli di coltura cellulare tridimensionali, ma questa è la prima volta che la seta transgenica del baco da seta è stata utilizzata per la modellazione del muscolo scheletrico. Elisabetta Vargis, Matteo Clegg, e Jacob Barney del dipartimento di ingegneria biologica, e Justin Jones, Thomas Harris, e Xiaoli Zhang del Dipartimento di Biologia hanno pubblicato i loro risultati in Scienza e ingegneria dei biomateriali ACS .

Le cellule cresciute sulla seta del baco da seta hanno dimostrato di imitare più da vicino il muscolo scheletrico umano rispetto a quelle cresciute sulla normale superficie di plastica. Queste cellule hanno mostrato una maggiore flessibilità meccanica e una maggiore espressione dei geni necessari per la contrazione muscolare. La seta del baco da seta ha anche incoraggiato il corretto allineamento delle fibre muscolari, un elemento necessario per una modellazione muscolare robusta.

Il muscolo scheletrico è responsabile del movimento dello scheletro, giunti stabilizzanti, e proteggere gli organi interni. Il deterioramento di questi muscoli può avvenire per una miriade di ragioni, e può accadere rapidamente. Per esempio, dopo solo due settimane di immobilizzazione, una persona può perdere quasi un quarto della forza muscolare del quadricipite. Capire come i muscoli possono atrofizzarsi così rapidamente deve iniziare a livello cellulare, con cellule cresciute per rappresentare al meglio la realtà.

"L'obiettivo principale della mia ricerca è costruire modelli in vitro migliori, " ha detto Elisabetta Vargis, professore associato di ingegneria biologica all'USU. "I ricercatori coltivano cellule su queste piattaforme 2D, che non sono super realistici, ma dacci molte informazioni. Sulla base di tali risultati, di solito si trasformano in un modello animale, poi si passa alle sperimentazioni cliniche, dove la stragrande maggioranza di loro fallisce. Sto cercando di aggiungere qualcosa a questo primo passo sviluppando modelli in vitro più realistici di tessuto normale e malato".