Protesi cutanee ingegnerizzate: un passo decisivo verso l’uso clinico
Una svolta verso il trapianto definitivo
I ricercatori stanno compiendo progressi significativi nello sviluppo di protesi cutanee ingegnerizzate, più realistiche e funzionali, che si avvicinano all’impiego clinico in ambiti come ustioni e ferite croniche. Un’analisi approfondita comparsa su Nature Outlook: Skin evidenzia come i graft multilayer evolvano verso soluzioni durevoli e integrabili nell’organismo. Nel 2023, Anthony Atala della Wake Forest University School of Medicine ha presentato un graft tridimensionale a tre strati che include cellule pigmentate, strutture vascolari e follicoli piliferi, riuscendo a integrarsi con successo nei tessuti di maiale.
Successi e limiti delle protesi tradizionali
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Soluzioni esistenti:
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Epicel (azienda Vericel, Cambridge, USA) è un foglio epidermico autologo che protegge le ferite superficiali e accelera la guarigione tramite autoinnesto.
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Apligraf (Organogenesis, Canton, USA) è un prodotto bilaminare usato come copertura temporanea.
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Limiti principali:
Questi dispositivi coprono solo l’epidermide, ma i casi di ustioni profonde richiedono soluzioni per produrre quell’“organo” che la pelle rappresenta nella sua interezza.
Approcci innovativi verso una pelle funzionale
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SASS (Self‑Assembled Skin Substitute) – Université Laval, Québec. Il metodo prevede la coltura di fibroblasti che producono matrice extracellulare (dermis), a cui si aggiungono cheratinociti per l’epidermide. In uno studio del 2018 su 14 pazienti con ustioni superiori al 50% della superficie corporea, il graft ha avuto un tasso di successo del 95%, durando fino a otto anni con minima cicatrizzazione. È in corso un secondo trial su 52 pazienti.
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Università Carlos III di Madrid – Il gruppo guidato da Diego Velasco ha sviluppato un approccio alternativo: fibroblasti inseriti in un gel di fibrina a cui si sovrappongono cheratinociti. L’esposizione all’aria induce la maturazione epidermica, mentre la derma si forma nel gel. Sono inoltre esplorate tecniche per stimolare lo sviluppo dei follicoli piliferi.
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University of Zurich / Cutiss – La ricercatrice Agnes Klar sta mettendo a punto sostituti cutanei vascolarizzati a tre strati, che includono anche l’ipoderma, fondamentale per il supporto metabolico e la guarigione. La sua ricerca ha dato origine a denovoSkin, una protesi bilaminare in fase di trial clinico di fase II (anche in bambini e adulti), con una futura fase III europea pianificata. Alcuni pazienti hanno già beneficiato di trattamenti compassion.
Potenzialità della bioprinting per la rigenerazione cutanea
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I primi esperimenti incontravano ostacoli, soprattutto per la sopravvivenza delle cellule durante la stampa, ma oggi il bioink è abbastanza raffinato da permettere modelli cellulari complessi. Atala nel 2023 ha impiegato sei tipi cellulari donatori con posizionamento spaziale preciso, mentre il team del Rensselaer Polytechnic Institute (Pankaj Karande) evidenzia il ruolo fondamentale dei follicoli piliferi nel promuovere la rigenerazione tramite cellule staminali.
Tempi, produzione e sicurezza
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Tempistiche: La produzione di 1.000 cm² di SASS richiede due settimane, ma solo dopo un periodo di preparazione di circa due mesi. Atala stima che partendo da una biopsia si impieghino circa sei settimane per ottenere bioink in quantità sufficiente, seguite da una settimana per l’impianto. Processi multi-stampante accelererebbero la produzione.
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Sfide cliniche: Il rilascio degli standard di sicurezza, in particolare per l’uso di melanociti (rischio di melanoma) e vascolarizzazione completa, richiede un approccio graduale.
