Il nuovo processo di stampa 3D crea legamenti e tendini per i trapianti, apre la strada agli organi sostitutivi

La ricerca in campo medico sta integrando la stampa 3D con le cellule staminali umane per fornire tessuti su richiesta. Ora grazie all‘Università dello Utah, è più facile che mai riparare i danni nel corpo umano. Gli studi del team aprono la strada a tessuti umani stampati in 3D come legamenti e tendini che possono essere utilizzati per i trapianti.
Robby Bowles, professore assistente d’ingegneria biomedica dell’Università dello Utah, co-autore del progetto pubblicato sulla rivista Tissue Engineering Part C: Methods, ha detto:
«Questa è una tecnica molto controllata per creare un modello e organizzazioni di cellule che non è stato possibile realizzare con le tecnologie precedenti. Ci consente di posizionare in modo preciso le cellule dove vogliamo».
I pazienti che hanno bisogno di tessuti sostitutivi ora li ricevono da un’altra parte del loro corpo o da un cadavere. Tali procedure implicano rischi specifici, comportano un notevole disagio per il paziente (soprattutto nel caso di tessuti prelevati da cadavere) possono essere molto scoraggianti per alcune persone. C’è anche il rischio che il tessuto sostitutivo sia di scarsa qualità, a causa dell’usura o di complicazioni nel recupero del materiale dal corpo.
Robby Bowles insieme al suo team nel tentativo di risolvere questi problemi e ridurre il numero totale d’interventi chirurgici che un potenziale paziente dovrebbe subire per ricevere una sostituzione, ha lavorato allo sviluppo di un metodo di stampa 3D in grado di produrre tessuti biologici vitali.
Lo sviluppo del processo ha richiesto due anni per essere completato, il metodo di stampa 3D consiste nel prelevare le cellule staminali dal grasso corporeo del paziente e stamparle su uno strato d’idrogel per formare un tendine o un legamento che in seguito crescerà in vitro in una coltura prima di essere impiantato.
La tecnica oltre a creare sostituzioni del tessuto connettivo come legamenti, tendini o cartilagine, può essere utilizzata anche per strutture complesse come i dischi spinali. Tali dischi sono strutture molto complesse, includono interfacce ossee (aree di transizione) e devono essere completamente ricostruite per un trapianto di successo.
Robby Bowles spiega:
«Il processo di stampa 3D consentirà ai pazienti di ricevere tessuti sostitutivi senza ulteriori  interventi chirurgici e senza dover prelevare tessuti da altri siti. Gran parte della ricerca si è concentrata proprio su strutture complesse come i dischi spinali. Il tessuto connettivo non è mai “puro” include sempre modelli multipli e complessi d’intreccio di cellule. I tendini che affiancano i muscoli, ad esempio, devono avere zone di transizione per spostarsi gradualmente nei tessuti adiacenti, siano essi ossa o muscoli».
Robby Bowles insieme al suo collaboratore David Ede, ex studente di master in ingegneria biomedica nello Utah, con la partecipazione della società Carterra, Inc. nella città di Salt Lake City (ha creato dispositivi microfluidici per la medicina), hanno sviluppato la loro stampante partendo da un hardware che Carterra utilizza per stampare anticorpi per applicazioni di screening dei tumori.
Il team di Robby Bowles per il dispositivo ha progettato una nuova testina di stampa in grado di deporre le cellule umane con un elevato grado di controllo. La testina di stampa può essere adattata a qualsiasi tipo di stampante 3D.
I due ricercatori come prova di concetto, hanno stampato cellule fluorescenti geneticamente modificate, in modo da poter analizzare la struttura del tessuto finale.
Robby Bowles, con un background nella ricerca muscoloscheletrica, in conclusione ha detto:
«La nuova tecnologia è progettata per la creazione di legamenti, tendini e dischi spinali. Tuttavia potrebbe essere utilizzata per qualsiasi tipo di applicazione d’ingegneria tissutale.
La speranza è che la nostra tecnica possa essere utilizzata per stampare interi organi, il che rappresenterebbe in tutto il mondo un importante passo avanti per i pazienti in attesa di trapianto».

Pino Silvestri

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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