Gli scienziati mostrano una nuova tecnica per creare parti del cuore umano utilizzando la stampante 3D.
Gli scienziati del Wyss Institute dell’Università di Harvard hanno pubblicato uno studio mercoledì scorso 08 giugno che indica un importante progresso nella biotecnologia in medicina. Gli esperti sono stati in grado di riprodurre il tessuto cardiaco umano funzionale con una stampante 3D utilizzando una nuova tecnica di modellazione.
Il cuore è formato da cellule che, in caso di danni da infezioni o malattie, non sono in grado di rigenerarsi e vengono sostituite da tessuto cicatriziale che può compromettere l’elasticità delle fibre e danneggiare la salute del cuore a lungo termine, ma ci sono nuove aspettative per lo studio condotto dalla Professoressa Jennifer A. Lewis.
Il team di scienziati ha sviluppato un nuovo approccio alla stampa 3D di tessuti umani che elimina le materie prime di altre metodologie, come la stereolitografia, che utilizza l’idrogel come base per la stampa di tessuti umani.
La nuova tecnica utilizza 1.050 elementi costitutivi di organi contrattili disposti tra due pilastri microscopici. Questi blocchi sono riempiti con una combinazione di cellule pluripotenti umane — cioè cellule giovani capaci di assumere diverse funzioni —, collagene e cellule specifiche per la formazione dei tessuti connettivi.
Il risultato di questa combinazione è la formazione di un tessuto denso che si modella con i microscopici pilastri. Con questo, i blocchi vengono rimossi e utilizzati come materia prima per produrre un “bio-inchiostro” o “inchiostro biologico” che alimenta la stampante 3D.
Il gruppo ha effettuato prove con diverse geometrie di impronta e ha osservato che i singoli blocchi di costruzione mostravano un “allineamento significativo”, che potrebbe aprire la porta a una tecnica di stampa d’organo funzionale.
“Il nostro laboratorio ha precedentemente dimostrato che è possibile allineare materiali flessibili anisotropi attraverso la stampa 3D. Ora abbiamo dimostrato che questo principio può essere applicato anche a tessuti cardiaci microscopici”, commenta Sebastien Uzel, membro del team e coautore dello studio.
Sebbene questo sia un passo molto piccolo verso la stampa 3D di organi funzionali, il gruppo ritiene che ci siano grandi possibilità nel breve termine. Ad esempio, le cicatrici lasciate da un infarto potrebbero essere rimosse e sostituite dal tessuto funzionale creato attraverso la nuova tecnica, ripristinando la qualità di vita del paziente.
Ancora più promettente, i neonati con difetti cardiaci congeniti potrebbero ricevere tessuto stampato in 3D. Il principale vantaggio è che, essendo basato su cellule staminali pluripotenti, la parte artificiale dell’organo potrebbe crescere con il paziente, eliminando la necessità di futuri trapianti.
