I tessuti viventi stampati in 3D metteranno la parola fine all'artrite

OLANDA – Scienziati olandesi avrebbero trovato una soluzione pratica all’artrite e a i danni e disagi che questa provoca nel fisico di chi ne soffre. Questa soluzione sarebbero i tessuti viventi stampati in 3D. Secondo l’intenzione dei ricercatori olandesi, i biocidi contenenti cellule staminali sono utilizzati per stampare tessuti viventi in 3-D che possono essere inseriti nel corpo e far sì che un’articolazione danneggiata guarisca se stessa.

La nuova speranza
Appena pubblicato sulla rivista Horizon: The EU Research & Innovation Magazine, questo nuovo studio mostra come lo sviluppo di questi tessuti viventi potrebbe ridurre il disagio e il dolore causato dall’artrite, una malattia che rompe i tessuti cartilaginei dell’apparato scheletrico. Questa condizione, oltre al dolore cronico, porta anche gonfiore e rigidità, rendendo difficile il vivere quotidiano.

Il progetto bioprinting
Il professor Jos Malda e colleghi – riporta una nota – stanno lavorando con il bioprinting (o biostampa) 3-D nel suo laboratorio presso l’University Medical Center di Utrecht, nei Paesi Bassi. Come parte di un progetto chiamato 3-D-JOINT, il suo team sta lavorando per produrre tessuti bioprint che possano essere impiantati in un’articolazione vivente per sostituire la parte danneggiata. Questi alla fine matureranno in un tessuto che è lo stesso della cartilagine sana originale. Le cellule staminali possono già essere depositate da stampanti 3-D secondo un progetto preciso, creando tessuti complessi strato per strato. Tuttavia – sottolineano i ricercatori – ciò non significa che possano immediatamente trasformarsi in nuovi organi o parti del corpo. «La stampa 3D non è l’ultimo passo nella biofabbricazione – spiega il prof. Malda – dal momento che stampare qualcosa a forma di cuore non lo rende un cuore. Il costrutto stampato ha bisogno di tempo e di segnali chimici e biofisici corretti per maturare in un tessuto funzionale».

La sfida
Una delle sfide cui i ricercatori sono chiamati a sostenere, è quella di riuscire a mantenere le giuste condizioni per il materiale affinché avvenga una fabbricazione cellulare. Uno dei principali ostacoli è che la stampa tradizionale 3D utilizza la plastica, che è abbastanza flessibile da essere spinta attraverso un ugello della stampante, ma è anche abbastanza solida da mantenere la forma in seguito. Tutavia, i bioinchiostri contengono cellule viventi, gli scienziati devono sviluppare nuove soluzioni. Un’opzione consiste nell’utilizzare un idrogel, un tipo di materiale costituito da reti di grandi molecole note come polimeri, gonfie di acqua. «Per la biostampa – fa notare il prof. Malda – il materiale deve essere in grado di mantenere in vita le cellule, il che richiede condizioni acquose e trattamento a temperature relativamente basse, il che rende i materiali ideali per l’idrogel candidati ideali». Per risolvere alcuni problemi relativi al materiale, i ricercatori stanno sperimentando materiali additivi che possano rendere gli idrogel abbastanza forti da fungere da cartilagine sostitutiva. «Il rafforzamento dell’idrogel lo rende più forte, proprio come le barre d’acciaio sono combinate con cemento morbido per creare il cemento armato che costituisce le fondamenta delle nostre case – aggiunge il professor Malda – La combinazione dell’idrogel con le fibre agisce in sinergia, aumentando la resistenza del composito oltre 50 volte consentendo al tempo stesso alle cellule di generare matrice extracellulare e maturare in un tessuto simile alla cartilagine». Oltre a fungere da sostituto per la perdita di cartilagine e materiale osseo, la stampa di cellule in questo modo può anche aiutare il corpo a riparare i tessuti danneggiati.