Nessuna malattia è mai stata così travolgente come il cancro. Non solo uccide quasi 10 milioni di persone ogni anno, ma anche se non riusciamo ancora a capire come evitarlo, una cosa è certa, i ricercatori stanno iniziando a guardare questa malattia da una prospettiva diversa. Abbiamo visto molte ricerche sulla bioprinting delle cellule umane per imitare i tumori per testare i farmaci antitumorali e ora più che mai nuove aziende stanno emergendo per creare bioprinter per una domanda che sicuramente crescerà in futuro. Questo è il caso della start-up Inventia Life Science di Sydney . Costruito attorno alla tecnologia di bioprinting digitale per la stampa veloce, scalabile e riproducibile di costrutti di celle 3D, i fondatori dell’azienda Julio Ribeiro, Aidan O’Mahoney, Cameron Ferris e Philippe Perzi, si aspettavano che la loro creazione eliminasse la necessità di un lungo lavoro manuale di medicina lavoratori di laboratorio.
Nel 2013, la ricerca dell’azienda ha portato allo sviluppo di una piattaforma proprietaria che comprende la tecnologia di bioprinting, una libreria in espansione di materiali bioink stampabili e protocolli personalizzati per applicazioni specifiche. La loro piattaforma di bioprinting 3D chiamata Rastrum è stata utilizzata per stampare rapidamente le cellule umane per aiutare con i test antitumorali e recentemente la pandemia di Coronavirus ha motivato l’azienda a produrre microtessuti polmonari 3D per la ricerca di terapie.
Altamente riconoscibile e facilmente distinguibile dai suoi concorrenti grazie al suo eccezionale colore rosa, il dispositivo è stato progettato pensando ai biologi cellulari, anziché agli ingegneri dei tessuti. Negli ultimi anni, gli sviluppatori hanno sottolineato come questo sia un grande vantaggio della stampante per i ricercatori che cercano migliori modelli di celle 3D. In tal senso, i creatori di Rastrum affermano che la macchina offre una piattaforma in cui sono pre-validati idrogel, strutture stampabili e parametri di stampa, consentendo un flusso di lavoro semplice ed efficiente per la creazione di modelli di celle 3D. E soprattutto, non è richiesta alcuna conoscenza preliminare di bioprinting.
L’anno scorso, la macchina hot pink ha vinto uno dei più importanti premi di design in Australia , il prestigioso Good Design Award of the Year . Progettato da due importanti accademici di medicina e scienza dell’Australian Centre for Nanomedicine (ACN) di Sydney , all’Università del Nuovo Galles del Sud (UNSW), Justin Gooding e Maria Kavallaris, a seguito di una forte collaborazione tra l’università, il Children’s Cancer Institute e Inventia Life Science, Rastrum viene ampiamente utilizzato in Australia e in altri Paesi.
La stampante utilizza la tecnologia a getto di inchiostro per stampare rapidamente le cellule umane, coltivando rapidamente tumori realistici per testare i farmaci antitumorali. La tecnologia si concentra sulla stampa di elevati volumi di sferoidi di cellule tumorali umane in modo che i ricercatori oncologici possano cercare di trovare modi migliori per sradicare la malattia. All’Università della Tecnologia di Sydney , i ricercatori stanno stampando cellule tumorali ovariche, mentre il Victorian Center for Functional Genomics (VCFG) presso il Peter MacCallum Cancer Center nella città australiana di Victoria, è stato il primo laboratorio ad installare il sistema Rastrum e applicare la tecnologia alla loro continua ricerca sul cancro.
La tecnologia innovativa consente agli scienziati di stampare modelli di celle 3D a una velocità senza precedenti, sostituendo un processo manuale e dispendioso in termini di tempo, ampliando la capacità di ricerca e sviluppo di farmaci nei modelli cellulari. Secondo gli scienziati di VCFG, la macchina è in grado di produrre 1.000 modelli di celle 3D in meno di sei ore, un compito che richiederebbe regolarmente più di 50 ore utilizzando le attuali tecniche manuali.
Uno dei primi utenti del dispositivo, Kaylene Simpson, professore associato e capo del VCFG di Peter Mac, ha dichiarato che “questa è una piattaforma nuova ed eccitante per la ricerca sul cancro”, con “la capacità di creare modelli cellulari tridimensionali realistici attraverso un processo automatizzato e scalabile [che] accelererà notevolmente i nostri progressi nella ricerca e farà avanzare la scoperta di obiettivi terapeutici “. Ha anche rivelato che “abbiamo una visione molto chiara delle applicazioni cliniche della tecnologia”.
Tuttavia, Inventia si sta anche spostando oltre la sua attenzione per le cellule tumorali e sta ora sostenendo che la versatilità della piattaforma Rastrum può anche stampare rapidamente microtessuti polmonari 3D per lo sviluppo della terapia COVID-19. Questa non è la prima azienda di biotecnologia che ha scelto di concentrare i propri sforzi per aiutare i ricercatori ad accelerare le procedure e cercare cure per la malattia infettiva recentemente scoperta causata dalla sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2).
In effetti, Inventia ha rivelato ad aprile che la loro piattaforma di bioprinting 3D Rastrum potrebbe diventare un potente strumento per la produzione di microtessuti polmonari 3D e che il team di ricercatori aziendali potrebbe spostare la loro esperienza e capacità per sviluppare questi modelli cellulari, che possono essere personalizzati per la terapia sviluppo. Inoltre, il team con sede in Australia ha proposto di adattare persino i modelli di cellule 3D ai requisiti specifici dei singoli laboratori di ricerca e sta già lavorando con siti in Australia per esplorare il potenziale per accelerare la ricerca in vitro sulle terapie COVID-19 utilizzando microtessuti polmonari 3D avanzati .
Considerando che ad oggi non ci sono vaccini efficaci, trattamenti antivirali o agenti terapeutici contro COVID-19, Inventia ha affermato che esiste un’altissima necessità di microtessuti multicellulari in vitro per comprendere e valutare i trattamenti contro questo nuovo virus da respingere la pandemia globale. Precedenti ricerche alveolari polmonari, hanno affermato, hanno dimostrato che i modelli in vitro che ricapitolano la disposizione originale dei tessuti possono essere strumenti preziosi sia per gli studi di tossicità polmonare che per lo sviluppo di importanti farmaci terapeutici.
Proprio come con i modelli di cancro scalabili, Inventia afferma che la loro piattaforma di modelli cellulari è in grado di produrre in modo affidabile diverse centinaia di modelli di cellule alveolari 3D al giorno, composti dai tipi di cellule essenziali e dal loro ambiente extracellulare nativo, per consentire e accelerare la scoperta e la validazione di nuovi trattamenti.
Basato sulla tecnologia proprietaria di bioprinting digitale, Rastrum include hardware, software e biomateriali stampabili che insieme consentono un solido approccio di bioprinting drop-on-demand, al contrario della comune bioprinter basata su estrusione.
La piattaforma Rastrum viene sostanzialmente utilizzata dai ricercatori biomedici per stampare modelli avanzati di colture cellulari 3D. Tuttavia, la società ha indicato che sta lavorando anche con scienziati e clinici leader a livello mondiale su programmi di medicina rigenerativa a più lungo termine.
La startup in rapida crescita, sostenuta dal capitale di rischio, ha anche cercato di trasformare il settore della ricerca medica fornendo idrogel Rastrum, che sono gli unici idrogel validati con cui la macchina lavorerà. Inventia ha scelto di fornire la propria libreria di bioink idrogel stampabili naturali e sintetici, nonché i propri protocolli di stampa incorporati con software personalizzati, per aiutare gli utenti a concentrarsi sulla biologia.
Una caratteristica importante della comunità australiana di bioprinting è la velocità con cui sta crescendo. Dagli istituti di ricerca alle università, alle aziende e ai progetti finanziati dal governo, il campo sta accumulando molti seguaci, principalmente studenti determinati a trovare il prossimo boom nelle professioni delle scienze della vita. Il campo offre opportunità ai giovani innovatori di creare nuove macchine e spingere i confini della tecnologia. E le startup, come Inventia Life Science, stanno facendo proprio questo, aggiornando le loro macchine per creare strumenti versatili e robusti che sono facili da maneggiare e convenienti per ricercatori e laboratori. Essendo una delle aziende leader nella fornitura di laboratori australiani per la ricerca sul cancro, ci aspettiamo sicuramente di saperne di più in futuro.
