Scienza e Medicina

Nanotecnologie per l’ingegneria tissutale: nasce il Lab italiano per ricreare in vitro parti di organi e tessuti

13 April 2021 | Scritto da Tech4Future.info

Si chiama Prometeo NanoLab ed è il nuovo laboratorio congiunto che studierà la possibilità di ricreare in 3D parti di organi e tessuti per pazienti di età neonatale e pediatrica.

A cura di Andrea Ballocchi

Quanto siano importanti bio e nanotecnologie per l’ingegneria tissutale e per la medicina rigenerativa lo possiamo capire da questi numeri: nel 2020 in Italia sono quasi 8500 i pazienti in attesa di trapianto, mentre sono 1300 i donatori. C’è quindi un’estrema necessità di contare su organi o parti in sostituzione di quelli malati. Ma non solo: grazie alle nanotecnologie, per la medicina rigenerativa si aprono possibilità incredibili.

Pensiamo ai bambini con malformazioni congenite oppure con diabete di tipo 1, che colpisce circa il 3-5% delle persone affette da diabete e in genere insorge nell’infanzia o nell’adolescenza. Poter contare sulla possibilità di un pancreas rinnovato e funzionante cambia enormemente le prospettive di vita.

Ricreare in laboratorio, mediante nanotech e 3D bioprinting, cellule a livello tridimensionale parte del tessuto o parte di organi, partendo dalle stesse cellule staminali, è l’elemento cardine su cui si innesta il nuovo fronte della ricerca in ambito medico. Per questo è appena nato Prometeo NanoLab, il laboratorio congiunto per progetti di nanotecnologie applicate alla medicina rigenerativa e ingegneria tissutale.

Con sede a Verona, è frutto della collaborazione tra il laboratorio di chirurgia pediatrica sperimentale e la startup biotech Nanomnia. Ideatore, coordinatore e responsabile scientifico è Luca Giacomello, assistant professore all’Università degli Studi della città scaligera nonché chirurgo pediatrico e neonatale.

 

Il ruolo delle nanotecnologie per l’ingegneria tissutale e la medicina rigenerativa. Prometeo NanoLab nasce da un’idea dello stesso Giacomello, il cui campo di ricerca è legato all’impiego delle cellule staminali applicate alla medicina rigenerativa per i bambini nati con malformazioni congenite e che necessitano di tessuto o di parte di organi, mancanti o danneggiati.

Le cellule staminali impiegate sono di origine fetale, ricavate da placenta o da liquido amniotico, eticamente utilizzabili a differenza delle cellule embrionali e dotate di maggiore plasticità rispetto a quelle di un adulto, prelevabili da midollo.

All’interno del Lab vengono studiate queste cellule e l’interazione con le strutture bio-simulate create con la bio-stampante 3D. “L’impiego di nanotecnologie per l’ingegneria tissutale e la medicina rigenerativa, mediante la tecnologia 3D bioprinting permette di riprodurre in vitro una cellula a livello tridimensionale, parte del tessuto o addirittura l’organo, o parte di esso, usando le stesse cellule staminali come avviene in una stampante a getto d’inchiostro: solo che nel caso si tratta del “bio-ink”, esso è costituito da cellule vive e vitali. Questo ci permette di riprodurre esattamente i modelli umani dal punto di vista clinico” spiega Giacomello.

Ulteriore pregio di questa combinazione tecnologica è che è possibile bypassare la sperimentazione su animali. Infatti, la tecnica va a sostituire test pre-clinici e farmacologici sugli animali, spesso necessari prima di passare dalla fase di laboratorio (in vitro) a quella clinica, con un risvolto etico non indifferente.

 

La riproduzione in vitro di organi. La tecnica di riproduzione di parti infinitesimali di organi e la loro veicolazione all’interno dell’organismo è il campo di studio su cui lavora l’Università di Verona. La prima fase è la realizzazione in micron di un organoide, ovvero una versione semplificata e miniaturizzata di un organo.

Nella parte pre-clinica si verifica se potenzialmente attecchisce e si sviluppa. Una volta effettuato con successo il necessario testing, si procederà poi all’impianto nel corpo. Come? Iniettando microsfere contenenti gli organoidi, debitamente guidate nel punto in cui servono, tramite tecniche che guardano alla medicina di precisione.

 

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