Test Cellulari 3D
OxyLAB | UNIVPM
Cosa sono le colture 3D
Il corpo umano è composto sia da materiale cellulare che non cellulare organizzato in modo altamente specializzato. E’ difficile imitare tutti gli aspetti della biologia umana con un sistema modello in vitro. I modelli di colture cellulari 3D sono una rappresentazione più accurata dell’ambiente naturale sperimentato dalle cellule nell’organismo vivente rispetto alle cellule in crescita su superfici piane 2D.
Quali sono i vantaggi?
I modelli cellulari tridimensionali presentano una maggiore rilevanza fisiologica rispetto alle colture cellulari bidimensionali e rappresentano più fedelmente i microambienti tissutali, le interazioni cellula-cellula e i processi biologici che si verificano in vivo.
Sferoidi 3D
Gli sferoidi sono aggregati cellulari tridimensionali nei quali, rispetto ai sistemi 2D, si riescono a mimare le interazioni cellula-cellula. Qui si hanno sia cellule ben ossigenate esposte in superficie sia cellule più in profondità nel core necrotico. L’ottenimento di sferoidi avviene tramite la coltivazione delle cellule in piastre a fondo tondo ad attacco ultra basso oppure attraverso l’utilizzo di appositi hydrogel commerciali biocompatibili.
Nel dettaglio, una volta miscelati sospensione cellulare ed hydrogel in forma “liquida”, ed aver atteso 10-15 minuti, si aggiunge il terreno di coltura al di sopra delle cellule inglobate nell’hydrogel (ora sottoforma di gel), e si ripone in incubatore per alcuni giorni. Sugli sferoidi così ottenuti, è possibile testare composti ed eventualmente recuperare le cellule per analisi successive (es. saggi di citotossicità, saggi antiossidanti, …).
Organoidi
Gli organoidi sono microtessuti biologici tridimensionali, in grado di mimare sia le interazioni cellula-cellula che cellula-matrice, riproducendo così in vitro la struttura e la complessità di un tessuto in vivo. L’utilizzo di appositi hydrogel, disponibili commercialmente, nella cui matrice vengono incapsulate le cellule consente l’ottenimento e la crescita nel tempo di organoidi su cui poter testare l’efficacia di composti.
Pur essendo hydrogel ad hoc per la crescita di organoidi, la procedura sperimentale per l’incapsulamento delle cellule è la medesima descritta per gli sferoidi. Opportuni fattori di crescita e/o molecole possono essere aggiunte direttamente all’interno della matrice dell’hydrogel oppure sulla sua superficie. Dopo aver ottenuto gli organoidi, è possibile effettuare su di essi i saggi desiderati e successivamente recuperare le cellule per ulteriori analisi.
Co-coltura in 3D
Al fine di mimare maggiormente la complessità del microambiente tissutale in vivo, è possibile creare co-colture in 3D di più tipologie cellulari così da rappresentare le varie componenti del tessuto (es. stroma, vasi, …) e mimare una loro interazione.
Ciò viene effettuato mediante l’utilizzo di hydrogel in cui incapsulare differenti tipi di cellule (preventivamente marcate), trattarle con composti da testare, ed eventualmente anche recuperarle post-co-coltura.



