Stampa 3D in medicina: arrivano le valvole cardiache su misura

L’evoluzione tecnologica e le scoperte scientifiche ci stanno portando sempre più verso una medicina personalizzata. Questa rivoluzione potrebbe presto interessare anche la cardiochirurgia, con l’introduzione di valvole cardiache “su misura” per ogni cuore, realizzate grazie alla stampa 3D. Sono il risultato di uno studio pubblicato sulla rivista Matter e condotto dai ricercatori guidati dal Politecnico Federale di Zurigo (Eth), in collaborazione con l’azienda del Sud Africa Strait Access Technologies (Sat). Si tratta dell’ultima applicazione della stampa 3D in ambito medico: dalle protesi al bioprinting, sono moltissime le innovazioni che questa tecnologia potrebbe portare nel settore sanitario.

La valvola viene realizzata a partire da una tomografia computerizzata o una risonanza magnetica, che permettono di stampare un oggetto in silicone, flessibile e biocompatibile, e che si adatta perfettamente al cuore del paziente.
Queste nuove valvole presentano numerosi vantaggi rispetto a quelle attuali, meccaniche o derivate da animali: possono essere realizzate in circa un’ora e mezza, con un notevole risparmio di tempo rispetto a quanto accade oggi, e sono più facili da collegare al tessuto cardiaco, evitando di fatto il rischio di dover ricorrere per molto tempo (se non a vita) a terapie anti-rigetto molto pesanti per il nostro organismo. Il nuovo approccio potrà aiutare a far fronte al progressivo invecchiamento della popolazione mondiale: si stima, infatti, che nel 2050 circa 850.000 persone avranno bisogno di sostituire una delle proprie valvole cardiache.
Le valvole sono ancora in fase di sperimentazione e i ricercatori chiariscono che ci vorranno ancora circa 10 anni prima che siano realmente disponibili.

Rivoluzione anche nel mondo delle protesi. Da semplici pezzi di legno tenuti insieme da strisce di cuoio a braccia robotiche comandate dal pensiero, l’evoluzione delle protesi è sotto gli occhi di tutti e ha permesso di migliorare sensibilmente la qualità della vita dei pazienti. Oggi siamo all’alba di un’ulteriore rivoluzione, quella portata dalla stampa 3D che consente di realizzare protesi su misura abbattendo i costi e il peso di questi dispositivi tecnologici. Una protesi meccanica può arrivare a costare fino a 50.000 dollari, una cifra ben oltre le possibilità di molte persone: per questa ragione sono moltissime le startup e le iniziative no-profit che si stanno impegnando nel settore, realizzando protesi meccaniche stampate in 3D a prezzi molto bassi, circa 50 dollari.

Stampare direttamente cellule e tessuti con il Bioprinting. Nell’immaginario comune la stampa 3D utilizza prevalentemente materiali di origine plastica, metallica e polimerica. Grazie al Bioprinting, però, possiamo sostituire questi elementi con delle cellule umane viventi, aprendo le porte a nuove interessanti applicazioni in ambito medico. Il principale vantaggio di una tecnica di riproduzione artificiale di questo tipo è l’abbattimento dei fattori di rigetto in quanto il nuovo tessuto o organo verrebbe creato “ad personam”, partendo dalle stesse cellule dell’individuo ricevente. Uno degli ostacoli attuali, invece, è la vascolarizzazione del tessuto stampato, aspetto su cui si stanno concentrando gli sforzi e le energie di studiosi e ricercatori. Sappiamo, infatti, che non è un problema utilizzare le cellule staminali per creare specifici tessuti, ma lo è svilupparne la relativa vascolarizzazione: senza capillari che portino sostanze nutrienti ed eliminino rifiuti, qualsiasi tessuto è destinato a morire. Questa tecnologia non è ancora pronta, dunque, ma arrivano risultati incoraggianti dalla ricerca: nell’aprile scorso è stato creato per la prima volta un mini-cuore stampato in 3D, grande quanto una ciliegia, usando tessuti umani. La ricerca è stata realizzata dai ricercatori dell’Università di Tel Aviv, che hanno stampato un cuore completo di cellule, vasi sanguigni, ventricoli e camere. Al momento, il cuore non è in grado di battere e quindi di pompare sangue, ma lo sviluppo di questa tecnologia potrebbe rivoluzionare il settore dei trapianti e portare alla creazione di organi su misura per i pazienti.