Premio per la bioprinter di Inventia Life Science che crea tumori per la ricerca sul cancro
Nel 2018, la startup di Sydney Inventia Life Science e ricercatori dell’Università del New South Wales (UNSW) hanno costruito Rastrum, una nuova bioprinter che utilizza la tecnologia a getto d’inchiostro per stampare rapidamente le cellule umane, coltivando rapidamente tumori realistici per testare i farmaci antitumorali.
Ora, la stampante rosa ha vinto uno dei maggiori premi di design in Australia, il prestigioso Good Design Award of the Year 2019 . Rastrum è stato co-progettato da due importanti accademici di medicina e scienze del Centro australiano di nanomedicina (ACN) di Sydney , Justin Gooding e Maria Kavallaris, come risultato di una forte collaborazione tra l’università, il Children’s Cancer Institute e Inventia Life Science.
Il premio è stato assegnato a Inventia Life Science alla 61a cerimonia annuale degli Australian Good Design Awards, grazie alla sua strategia innovativa nello sviluppo di una macchina in grado di stampare repliche di tumori che potrebbero avere un impatto che cambia la vita sui pazienti affetti da cancro.
La bioprinter è stata progettata per combattere il cancro costruendo strutture cellulari 3D, proteine e modelli tumorali, che vengono quindi utilizzati per testare una serie di terapie costruendo la struttura cellulare con microfluidica avanzata e creando una struttura più accurata su cui testare le immunoterapie. Può produrre 1.000 modelli di celle 3D in meno di sei ore – un’attività che richiederebbe più di 50 ore utilizzando le attuali tecniche manuali – quindi la velocità di consegna dei modelli di celle 3D significa che i ricercatori possono condurre molti più esperimenti contemporaneamente, controllando migliaia di farmaci terapeutici e rendono la loro ricerca sulla cura del cancro molto più efficace. La società afferma che il loro design ha il potenziale per rivoluzionare la ricerca biomedica e stampare tessuti, pelle e organi in futuro.
“La ricerca sul cancro è dominata – e per molti versi limitata – da tecniche di coltura cellulare in vitro bidimensionali, ma la stampa 3D di colture cellulari è molto più realistica, rivelando importanti caratteristiche come la resistenza di cellule e tumori al trattamento”, ha affermato Gooding dalla School of Chemistry dell’UNSW. “Quindi questa bioprinter consente ai ricercatori oncologici di produrre rapidamente colture 3D e costruire modelli di tumore in vitro più complessi che mai.”
Il Victorian Center for Functional Genomics (VCFG) presso il Peter MacCallum Cancer Center è il primo laboratorio ad installare il sistema Rastrum e il primo ad applicare questa tecnologia alla ricerca sul cancro. Secondo Kaylene Simpson, capo del VCFG, la capacità di creare modelli di cellule 3D realistici attraverso un processo automatizzato e scalabile accelererà notevolmente i progressi della ricerca e farà avanzare la scoperta di obiettivi terapeutici.
Gooding ha anche affermato che “… la differenza tra questa stampante e altre tecnologie di bioprinting 3D è che ora abbiamo un controllo preciso dei tipi di cellule e dell’ambiente in cui crescono, permettendoci di creare modelli di celle 3D e stampare tumori artificiali. E il tipo di inchiostro sviluppato per la stampante significa che i biologi cellulari hanno, per la prima volta, la capacità di depositare con precisione più tipi di cellule in una singola coltura cellulare 3D … saranno anche in grado di controllare le proteine che legano le cellule insieme, che è fondamentale perché consente ai ricercatori sul cancro di comprendere meglio le variabili nella formazione del cancro. “
La stampante ha attraversato un periodo di progettazione e test accurato e rigoroso sia dal punto di vista dell’ingegneria che della biologia cellulare, con Kavallaris (che è anche capo del programma di biologia e targeting tumorale presso l’Istituto per il cancro dei bambini) sviluppando la biologia cellulare dietro la stampante, analizzando il vitalità delle cellule e la loro velocità di divisione e sviluppo di ambienti precisi simili a tumori.
“La stampante è rivoluzionaria nella sua capacità di controllare l’ambiente volatile del cancro con cui stiamo lavorando e di riprodurre diversi tipi di tumori”, ha affermato Kavallaris. “Ci offre enormi opportunità di modellare le cellule tumorali reali. Tumori diversi sopravvivono in diversi microambienti – una persona non ha solo un tumore, ma molte altre cellule come cellule immunitarie e cellule accessorie – vivono attorno a quel tumore che influenza quell’ambiente e la risposta alla terapia. “
Kavallaris ha dichiarato che una delle principali applicazioni in questa fase sarà la stampante per ricreare e imitare i tumori solidi, e avrà anche il potenziale di ricreare persino i tumori delle cellule del sangue come la leucemia.
“Per la prima volta, disponiamo di una macchina in grado di modellare le malattie del cancro, modellare le risposte terapeutiche e testare nuovi farmaci. Siamo in grado di analizzare il modo in cui i farmaci stanno influenzando la sopravvivenza del tumore e potenzialmente di darne una risposta ai medici – anche testare farmaci a cui potrebbero non aver pensato e ridurre l’esposizione dei pazienti a tossicità indebita. Questo è un fantastico punto di partenza per i ricercatori di usare la nostra immaginazione e sviluppare modelli cellulari per studiare la malattia “, ha concluso.
