PROTESI DI CARTILAGINE ARTICOLARE CON BIOPRINT 3D DI SCIENZIATI DA CELLULE STAMINALI
Gli scienziati del Nakayama Lab della Saga University e dell’Università di Kyoto in Giappone hanno fabbricato costrutti di cartilagine stampati in 3D da cellule staminali che potrebbero essere potenzialmente utilizzati per riparare grandi difetti della cartilagine nei pazienti.
Utilizzando cellule staminali pluripotenti indotte umane (iPSC), i ricercatori hanno creato le strutture della cartilagine utilizzando un processo di biostampa Kenzan senza scaffold, in cui l’unica struttura di supporto del bioinchiostro è una matrice di microaghi.
Secondo quanto riferito, la tecnica ha consentito agli scienziati di superare i limiti dei metodi di ingegneria tissutale basati su scaffold per la creazione di strutture simili alla cartilagine, come scarsa citocompatibilità e tossicità, risolvendo il problema dell’infezione batterica e alcuni rischi associati alla chirurgia sostitutiva che le protesi articolari convenzionali hanno .
Lo scopo dello studio è trattare condizioni come l’artrite negli atleti che non vogliono sottoporsi a trattamenti con articolazioni artificiali in metallo e plastica.
La cartilagine articolare è un tessuto connettivo portante che copre le estremità delle ossa per prevenire l’attrito e proteggere le articolazioni. Il danno alla cartilagine può verificarsi a causa di malattie, traumi e condizioni degenerative come l’artrosi, una delle principali cause di dolore articolare e immobilità.
Oltre 300 milioni di persone in tutto il mondo soffrono di osteoartrite, causando un enorme onere clinico ed economico. Gli attuali trattamenti chirurgici, come microfratture e impianti, in genere si concentrano solo su difetti focali e non generano cartilagine funzionale di lunga durata. La sostituzione totale dell’articolazione è anche l’unico trattamento per l’osteoartrosi allo stadio terminale, con impianti che mancano di durata per lunghi periodi di tempo e possono portare ad un accorciamento osseo e ad altre complicazioni.
L’ingegneria dei tessuti è un’alternativa alla sostituzione totale dell’articolazione per la riparazione della cartilagine e la conservazione dell’articolazione, tuttavia il metodo è limitato dalla mancanza di tipi di cellule funzionali e di biomateriali. I condrociti e le cellule staminali mesenchimali (MSC) sono attualmente considerati le fonti più promettenti di cellule per la terapia di rigenerazione, sebbene possano essere ostacolati dall’età del donatore, dalla densità, dall’attività, dal fenotipo cellulare e da altri fattori.
Le iPSC sono una fonte cellulare alternativa che promette di superare alcune di queste limitazioni, grazie al loro potenziale di autorinnovamento per fornire un numero quasi illimitato di cellule con capacità pluripotenti: la capacità di differenziarsi in molti tipi cellulari diversi. Pertanto, le iPSC sono state scelte come base delle strutture cartilaginee degli scienziati.
