I ricercatori del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM) hanno sviluppato un sistema di biostampante mobile in grado di stampare la pelle direttamente in una ferita. La stampante (la prima del suo genere mai sviluppata) utilizza le cellule del paziente per applicare strati successivi di pelle per avviare il processo di guarigione.
Sean Murphy, assistente professore alla WFIRM, autore principale dello studio, pubblicato sulla rivista Scientific Reports, ha detto:
«L’aspetto unico di questa tecnologia è la mobilità del sistema e la capacità di fornire la gestione in loco di ferite estese mediante la scansione e la misurazione, al fine di depositare le cellule direttamente dove sono necessarie per creare la pelle».
Il team riferisce che i principali elementi costitutivi dei fibroblasti cutanei dermici e dei cheratinociti epidermici possono essere facilmente isolati da un campione del tessuto non lesionato del paziente e coltivati per fornire “l’inchiostro grezzo” per la biostampante.
I fibroblasti sono cellule che sintetizzano la matrice extracellulare e il collagene (fondamentalmente i supporti strutturali della pelle) mentre i cheratinociti sono le cellule predominanti dell’epidermide. Entrambi i tipi di cellule svolgono un ruolo importante nella guarigione delle ferite. L’inchiostro è costituito da queste cellule e da un substrato di idrogel.
Il determinato dispositivo incorporato nella stampante esegue la scansione della ferita, i dati sono quindi elaborati per guidare il processo di stampa. La stampante può fornire un diverso mix di cellule in qualsiasi punto, consentendo di simulare la struttura a strati della pelle. Ciò aiuta ad accelerare la crescita e la formazione della normale struttura e delle funzioni della pelle. Il team come prova del concetto del sistema, ha stampato la pelle direttamente su modelli pre-clinici.
L’attuale metodo per il trattamento di ferite cutanee di grandi dimensioni sono gli innesti di pelle, spesso possono essere difficili da estendere su tutta la ferita; la pelle umana vivente è disponibile in quantità limitate. I donatori sono un’opzione, ma questi innesti corrono il rischio di essere rifiutati dall’ospite.
I ricercatori con il nuovo sistema di biostampa WFIRM, riferiscono di aver visto la nuova pelle formarsi dal centro della ferita verso l’esterno, questo è accaduto solo quando sono state utilizzate le cellule del paziente, i tessuti non sono stati rifiutati. Il prossimo passo è quello di condurre studi clinici sull’uomo.
Anthony Atala direttore del WFIRM ha aggiunto:
«La nostra tecnologia ha il potenziale per eliminare la necessità d’innesti cutanei dolorosi che causano ulteriori deturpazioni per i pazienti che soffrono di grandi ferite o ustioni.
La biostampante mobile in grado di fornire la gestione in loco di ferite estese potrebbe aiutare ad accelerare l’erogazione delle cure e ridurre i costi per i pazienti».
James Yoo, ha guidato il team di ricerca, in conclusione ha detto:
«Sono disponibili altri tipi di prodotti per curare le ferite, aiutarle a chiudersi ma non contribuiscono direttamente alla creazione della pelle.
La possibilità di utilizzare le cellule del paziente, contribuisce attivamente al trattamento delle ferite, avviando velocemente il processo di guarigione».