Ossa, cartilagini e muscoli si stampano in 3D

Tessuti artificiali come ossa, cartilagini e muscoli stampati in 3d, in grado di sostituire gli equivalenti biologici, ripristinando così le funzionalità delle parti del corpo danneggiate senza più il bisogno di donatori o autotrapianti. E’ questa la speranza dei ricercatori del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, nel North Carolina, che si sono serviti di una nuova tecnica di stampa 3d per stampare tessuti artificiali. E sebbene il nuovo sistema sia in grado di superare gli odierni ostacoli tecnici per i trapianti negli essere umani, gli autori precisano, su Nature Biotechnology, che sarà necessaria ancora molta ricerca prima che i prodotti di questa stampante saranno in grado di sostituire i tessuti biologici.

“Questa innovativa bio-stampante 3D rappresenta un importante passo avanti nella ricerca di organi di ricambio, poiché consente di produrre tessuti di qualunque forma”, spiega Anthony Atala, autore dello studio. “Con ulteriori sviluppi si potrebbero ottenere organi adatti ai trapianti”. Grazie a quest’ultimo capolavoro di bioingegneria, l’Integrate Tissue and Organ Printing System (Itop), Anthony Atala e il suo team hanno affrontato il problema della stabilità strutturale, cosa che finora le stampanti 3d convenzionali non sono riuscite a fare, non potendo creare strutture di dimensioni sufficienti per un impianto nell’uomo. La stampante bio, infatti, deposita gli strati di materiali biodegradabili per dare resistenza e sostegno, e un idrogel in cui sono immerse le cellule che formeranno i tessuti. Per superare il limite di dimensione e produrre così grandi tessuti, i ricercatori hanno inoltre integrato dei microcanali in modo che le sostanze nutritive e l’ossigeno possono essere consegnati alle cellule in qualsiasi punto della struttura, per consentire la crescita delle cellule e dei vasi sanguigni.

Per quanto riguarda gli organi molli, i ricercatori hanno impiantato i muscoli artificiali nei ratti. Due settimane dopo i risultati hanno confermato che i muscoli stampati sono resistenti abbastanza da mantenere le caratteristiche strutturali nel tempo, vascolarizzandosi e inducendo la formazione di nervi. E nonostante il fatto che il nuovo sistema è stato in grado di produrre strutture ossee delle dimensioni adatte all’impianto negli esseri umani, come un frammento di osso mandibolare a partire da cellule staminali umane, saranno comunque necessari ancora molti perfezionamenti per rendere i tessuti trapiantabili.

Riferimenti: Nature Biotechnology doi: 10.1038/nbt.3413
Credits immagine: Immagine: Wake Forest Institute for Regenerative Medicine