3Д Биопринтинг Солюшенс, noto anche come 3D Bioprinting Solutions , è l’unica azienda che sviluppa tecnologia b ioprinting e bioink per uso commerciale in Russia . Nell’estate del 2014, hanno creato la prima bioprinter russa: FABION. Ma ci furono più primati per l’azienda: alla fine dell’anno scorso, il loro hardware, sotto forma della bioprinter 3D OrganAut, fece la storia dello spazio dopo essere stato inviato alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) dove il cosmonauta russo Oleg Kononenko rappresentava il suo paese come il primo persona a bioprintare il tessuto cartilagineo umano mentre si trova nello spazio. L’azienda con sede a Mosca sta rapidamente diventando uno dei maggiori contendenti delle biotecnologie europee, quindi abbiamo parlato con il co-fondatore Yusef Khesuani su come l’azienda si sta preparando per i prossimi passi nell’innovativa biofabbricazione.
“In questo momento stiamo terminando la nostra prima serie di esperimenti spaziali con la biofabbricazione di cristalli proteici, biofilm e costrutti di carne coltivata a bordo della ISS”, ha rivelato Khesuani. “E entro la fine di quest’anno, prevediamo di implementare una bioprinter in situ, che combinerebbe un braccio robotico medico e le tecnologie di estrusione di bioprinting classico, permettendoci di eseguire procedure mediche e trattare i difetti all’interno delle sale chirurgiche, e prevediamo di iniziare nel trattamento dei difetti della pelle nei topi. “
L’ambizioso curriculum fa parte del principale obiettivo dell’azienda di far progredire l’ingegneria dei tessuti. Inizialmente supportata dal Dipartimento della sanità di Mosca e fondata da INVITRO , la più grande catena di laboratori medici privati nell’Europa orientale, 3D Bioprinting Solutions ha approfondito i trapianti di organi stampati in 3D su topi per un po ‘di tempo. Bioprinting con successo delle ghiandole tiroidee da trapiantare in topi viventi. Gli scienziati, guidati dal capo ricercatore Vladimir Mironov, hanno scelto una ghiandola tiroidea in quanto questo organo è relativamente semplice, rendendolo un argomento semplice per il lavoro di ricerca.
Il bioprinting e il trapianto riuscito del costrutto della ghiandola tiroidea del topo funzionale vivente sono stati effettuati utilizzando FABION, un metodo di bioprinting che utilizza la nanotecnologia che non richiede più l’impalcatura organica o artificiale su cui sono posizionate le cellule.
Ma da allora l’azienda si è trasferita su FABION 2, una testina di stampa, in grado di eseguire la bioprinting con sferoidi a singolo tessuto.
“La bioprinter FABION 2 fa parte della prossima generazione, in quanto ripete le stesse idee [di FABION] e offre nuove funzionalità. È in grado di stampare strutture complesse utilizzando sferoidi tissutali e un’ampia gamma di idrogel con diversi tipi di polimerizzazione come idrogel termosensibili, idrogel multicomponente, idrogel fotosensibili, sensibili al ph e ionici “, ha spiegato Khesuani.
“La caratteristica tecnologica chiave di FABION 2 è la stampa ad alta velocità con sferoidi a singolo tessuto gestiti da un dispositivo speciale, sviluppato da 3D Bioprinting Solutions. L’elemento centrale di questo dispositivo proprietario è una testina di stampa che funziona come un “tornello” che controlla l’iniezione e la stampa di sferoidi a tessuto singolo. Il vantaggio competitivo di questo metodo di stampa è fornito dall’alta densità cellulare e dalla sintesi di proteine della matrice extracellulare all’interno di sferoidi che creano costrutti di tessuto funzionali altamente vitali. I distributori di stampa sono calibrati utilizzando un esclusivo sistema di posizionamento laser con una precisione di posizionamento senza eguali di 5 μm, che consente a FABION 2 di stampare strutture altamente complesse “, ha continuato l’esperto, che è Managing Partner del Laboratorio di ricerca biotecnologica di soluzioni di bioprinting 3D.
Con il lancio di FABION 2 nel 2016, il team scientifico e tecnico di 3D Bioprinting Solutions ha iniziato a concentrare i propri sforzi su un tipo fondamentalmente nuovo di bioprinter, basato sulla levitazione magnetica in un campo magnetico controllato, che consentirebbe l’autoassemblaggio programmabile di tessuti e organi costruisce senza solidi ponteggi. Il primo prototipo di questo dispositivo ha visto la luce nell’autunno del 2016 e un anno dopo il dispositivo unico è diventato OrganAut.
Dopo che la prima versione della stampante fu distrutta quando il veicolo spaziale russo Soyuz MS-10 si schiantò a causa di un malfunzionamento durante il decollo, la società aveva già una seconda versione preparata per il decollo. La seconda serie ha avuto successo e il 3 dicembre 2018 la bioprinter è stata consegnata alla ISS a bordo del veicolo spaziale con equipaggio Soyuz MS-11 per eseguire la biofabbricazione formativa di tessuti 3D e costrutti di organi in microgravità. Per la prima volta in orbita, il ricercatore cosmonauta Kononenko ha stampato tessuto cartilagineo umano e una ghiandola tiroidea di roditori, offrendo l’opportunità di espandere ulteriormente i servizi business to science (B2S) di 3D Bioprinting Solutions.
Secondo Khesuani, la comunità della stampa 3D è piuttosto forte in Russia, in particolare per quanto riguarda i materiali per la stampa 3D, principalmente per la stampa su metallo e SLA, e con alcune startup nel campo della stampa 3D medica, principalmente dentale, come 3DSmile. Ma nel regno della bioprinting 3D, sono l’unica azienda a sviluppare prodotti in questo campo. Tuttavia, riconosce che diversi istituti di ricerca hanno acquistato bioprinter disponibili in commercio per i loro studi negli ultimi anni.
Inoltre, afferma che la Russia ha una vasta gamma di università STEM (scienza, tecnologia, ingegneria e matematica) con cui collaborare e assumere nuovi stagisti e dipendenti. Fino ad oggi, 3D Bioprinting Solutions ha collaborato con l’Università statale di Mosca, la prima Università medica statale di Mosca , l’Università nucleare di ricerca nazionale , l’ Istituto di fisica e tecnologia di Mosca , l’ Università di Stanforde anche diverse aziende agricole farmaceutiche e cellulari non divulgate. La società sta iniziando ad adattare le proprie tecnologie esistenti per le applicazioni di agricoltura cellulare. Sono stati firmati accordi quadro con diverse start-up leader nel campo della carne pulita e ora stanno conducendo numerosi esperimenti congiunti usando cellule muscolari di varie specie.
Rapporto del World Economic Forum sulle carriere STEM
La comunità di bioprinting 3D in Russia potrebbe beneficiare dei professionisti con laurea in scienze, tecnologia, ingegneria e matematica che volano dagli scaffali poiché è uno dei sei paesi che sta producendo con forza più laureati STEM. Il World Economic Forum ha riferito che la Russia arriva al quarto posto, e non molto indietro rispetto agli Stati Uniti, nella produzione di laureati STEM, con 561.000 studenti. In effetti, le donne in Russia stanno entrando nei campi STEM ad un tasso più elevato rispetto a molte delle loro controparti occidentali. Se questa tendenza continua a salire, le aziende di bioprinting beneficeranno del continuo afflusso di professionisti nel settore.
3D Bioprinting Solutions è una consociata interamente controllata di VIVAX BIO , una società biotecnologica che si concentra sulla bioprinting 3D e lavora su una gamma di hardware, materiali, tecnologie e prodotti che fanno parte di questa nascente industria. Con sede a New York, VIVAX BIO è più focalizzato sulle vendite e sul marketing, mentre la loro controparte russa si sta evolvendo attraverso il suo laboratorio di ricerca e sviluppo. Ma Khesuani ha rivelato che in un prossimo futuro stanno anche pianificando di aprire un laboratorio a New York.
La società continua a lavorare con cellule umane creando tessuti bioprintati 3D e modelli di organoidi per la scoperta di farmaci e la modellizzazione di malattie come alternativa superiore ai tradizionali modelli 2D. Insieme a scienziati di fama mondiale con molta esperienza, la società spera di utilizzare le proprie risorse intellettuali e finanziarie come base solida per coordinare progetti di successo in grado di rivoluzionare il mondo della medicina rigenerativa. Si aspettano che le loro soluzioni ingegneristiche facciano parte della ricerca biotecnologica che farà avanzare l’industria della bioprinting medica. Gran parte del loro lavoro pesa molto sull’anticipare come le loro tecnologie per lo sviluppo di organi umani da cellule staminali autologhe emergeranno nei prossimi 25 anni e sperano di far parte dell’obiettivo finale della loro ricerca, che è quello di biografare un essere umano rene.
