Presentato su Science Advance da un gruppo internazionale di scienziati e clinici – del consorzio Human Organ Atlas Hub che riunisce nove istituti tra europei ed americani,  guidati dall’University College London (UCL) e dall’European Syncrhrotron Radiation Facility (Esrf) di  Grenoble – l’Atlante degli Organi Umani (HOA – Human Organ Atlas). Un portale online tridimensionale (3D) aperto a tutti (open access), simile a Google Earth,  che consente agli utenti di esplorare organi umani intatti con un dettaglio senza precedenti fin quasi a livello delle singole cellule.

Come spiegano i ricercatori su , il tessuto umano è intrinsecamente gerarchico con cellule, tessuti e organi organizzati in strutture complesse a molti livelli. L’HOA è un prezioso  strumento interattivo, risultato di sei anni di lavoro, che permetterà a scienziati, medici, educatori, studenti e al grande pubblico di “volare” interattivamente attraverso organi come cervello, cuore, polmoni, reni e fegato, offrendo un nuovo modo di comprendere l’anatomia umana e le patologie umane.

“Fin dall’inizio – afferma Paul Tafforeau dell’Esrf  – volevamo che questi dati fossero accessibili a tutti e che si costruisse un’infrastruttura scientifica aperta e condivisa su scala globale. Questa – aggiunge – è una risorsa per ricercatori, medici, educatori, ma anche per chiunque sia curioso di sapere come è fatto il corpo umano”.

L’Atlante si basa su un metodo di imaging avanzato chiamato “tomografia a contrasto di fase gerarchica (HiP-CT, Hierarchical  Phase- Contrast Tomography) che usa una sorgente estremamente brillante dell’Esrf, una sorgente di sincrotrone di nuova generazione, cento volte più luminosa degli scanner della Tac convenzionale. Un supermicroscopio europeo, quello dell’Esrf, che, per ora, fornisce l’accesso a 65 organi, tra questi anche colon, milza, placenta, utero, prostata e testicolo, forniti da 32 donatori volontari. Grazie a questa tecnologia, che colma un divario tra radiologia e istologia, i ricercatori possono scansionare interi organi umani, ex vivo, in modo non distruttivo ed osservare nello stesso campione strutture anatomiche su più scale, ingrandendo  l’immagine fino ad una risoluzione a livello cellulare, cioè fino a meno di un millesimo di millimetro.

L’Atlante collega le scale cellulari e degli organi interi con immagini di organi interi intatti con una risoluzione di 8-20 μm e zoom della regione di interesse di 1 μm (un “μm”, micrometro, è un milionesimo di metro). “Questo Consorzio – sottolinea Peter Lee, responsabile scientifico del progetto e professore di ingegneria meccanica della UCL – continuerà a crescere e permetterà nuove scoperte su malattie che vanno dall’osteoastrite alle patologie cardiache. Il progetto ha già contribuito a importanti scoperte scientifiche tra cui la rivelazione di danni microscopici ai vasi sanguigni e nei polmoni di pazienti morti per covid-19. La tecnologia – conclude – è stata applicata anche allo studio del cuore e di diverse patologie ginecologiche, offrendo nuove informazioni sui meccanismi delle malattie”.

Secondo i ricercatori i dati tridimensionali ad altissima risoluzione acquisiti potrebbero diventare una risorsa importante per l’Intelligenza Artificiale (IA) che ha bisogno di grandi quantità di dati anatomici per addestrare algoritmi capaci di individuare malattie o analizzare strutture biologiche complesse.

“Stiamo aprendo una nuova finestra sull’architettura interna del corpo umano, spiega ancora Paul Tafforeau. “Dopo sei anni di sforzi, siamo solo all’inizio. Attualmente lavoriamo su organi isolati, ma in futuro prevediamo di sviluppare la tecnica per poter visualizzare corpi umani completi con una risoluzione da 10 a 20 volte superiore a quella attuale. Questi dati – conclude – potrebbero trasformare il modo in cui l’anatomia viene studiata e compresa”. (Rita Lena)