La biotech sudcoreana Clecell ha sviluppato in laboratorio un modello di pelle umana a tutto spessore ottenuto interamente da cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC) e fabbricato tramite biostampa 3D a goccia. Il risultato è un tessuto cutaneo completo, composto da derma ed epidermide, pensato come piattaforma standardizzata per la ricerca, il test di cosmetici e farmaci e, in prospettiva, per applicazioni di medicina rigenerativa quali innesti cutanei per ustioni e lesioni profonde.
Dal tessuto adulto alle iPSC: una fonte cellulare potenzialmente inesauribile
Nei modelli di pelle artificiale più diffusi, i ricercatori utilizzano fibroblasti e cheratinociti primari prelevati da donatori, che vengono poi stratificati manualmente o fatti crescere su scaffold. Questa modalità richiede molto lavoro manuale, rende complessa la scalabilità e introduce una forte variabilità da lotto a lotto, legata all’origine delle cellule e alle condizioni di coltura.
Clecell sceglie invece una strada diversa: parte da cellule adulte riprogrammate in iPSC, capaci di proliferare a lungo e differenziarsi in vari tipi cellulari. In questo caso, le iPSC vengono convertite in fibroblasti per il derma e cheratinociti per l’epidermide, creando un modello di pelle a tutto spessore (CLE-iFTs) costruito interamente da cellule derivate da iPSC. Questo approccio riduce la dipendenza da donatori, affronta i limiti etici legati alle cellule embrionali e apre alla possibilità di tessuti cutanei “su misura”, generati dalle cellule del singolo paziente.
La piattaforma NOVO: biostampa a goccia, estrusione e nebulizzazione
Il cuore tecnologico del progetto è la piattaforma proprietaria NOVO, una bioprinter 3D che combina più modalità di deposizione:
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testa a goccia (droplet-based) per posizionare delicatamente le cellule, limitando lo stress meccanico rispetto alla sola estrusione ad alta pressione;
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testa a estrusione per dosare il collagene e altri componenti della matrice, dando struttura al derma;
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modulo nebulizzatore che mantiene umidità e condizioni chimiche stabili grazie a una nebulizzazione controllata (ad es. con bicarbonato di sodio).
Questa combinazione consente di fabbricare strati di pelle con interfacce dermo-epidermiche definite e un’organizzazione cellulare comparabile a quella del tessuto nativo, con particolare attenzione alla vitalità cellulare e all’aderenza tra i due strati principali.
Pelle a tutto spessore CLE-iFTs: struttura, barriera e performance in vitro
Nei lavori scientifici che descrivono il sistema CLE-iFTs, gli autori mostrano che la pelle biostampata:
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raggiunge uno spessore comparabile alla pelle umana, con strati ben distinguibili;
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presenta una differenziazione dell’epidermide con formazione di strato corneo;
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mostra una rete di fibroblasti nel derma incorporati in una matrice di collagene;
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ottiene una funzione barriera misurabile, supportata da test di integrità elettrica e permeabilità. ScienceDirect+1
I risultati indicano che, in condizioni controllate, la biostampa a goccia su base iPSC può produrre tessuti riproducibili, con caratteristiche meccaniche e biologiche idonee a studi di tossicità, di penetrazione cutanea e di risposta infiammatoria.
Dal laboratorio alle applicazioni: cosmetici, farmaci e test senza animali
Per ora, Clecell colloca la propria pelle biostampata soprattutto nel segmento dei modelli in vitro per test di sicurezza ed efficacia. In ambito cosmetico e farmaceutico, questi sistemi possono:
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sostituire parte della sperimentazione su animali, in linea con le normative europee che limitano severamente i test animali per i cosmetici;
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offrire una piattaforma standardizzata per confrontare formulazioni, concentrazioni e strategie di veicolazione di principi attivi;
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supportare studi di irritazione, sensibilizzazione e fototossicità su tessuto umano ricostruito.
La possibilità di generare pelle da una stessa linea iPSC rende più semplice il confronto tra lotti e consente studi di tossicologia più coerenti, riducendo la variabilità biologica e semplificando l’interpretazione dei risultati.
Verso innesti e medicina rigenerativa: il ruolo del quadro normativo coreano
Sebbene il lavoro di Clecell sia ancora confinato all’in vitro, l’azienda guarda alla prospettiva della medicina rigenerativa: innesti per ustioni estese, copertura di difetti cutanei complessi e potenziali soluzioni personalizzate in cui la pelle biostampata deriva dalle iPSC del paziente, con vantaggi sul fronte immunologico.
In Corea del Sud questi sviluppi si intrecciano con l’Advanced Regenerative Bio Act, una legge che definisce il perimetro della medicina rigenerativa avanzata, stabilisce requisiti per strutture, sicurezza a lungo termine, follow-up dei pazienti e percorsi autorizzativi per prodotti bioingegnerizzati. Per un’azienda come Clecell, dimostrare che la produzione di pelle iPSC-derivata è ripetibile, controllata e tracciabile è un passo fondamentale per eventuali studi preclinici e clinici futuri.
La standardizzazione come sfida chiave per la biostampa di tessuti
Nel campo della biostampa, uno dei problemi più critici è la variabilità biologica: piccole differenze di temperatura, nutrienti o manipolazione possono modificare il comportamento cellulare e la qualità del tessuto finale. L’obiettivo di Clecell è far “comportare” le cellule come parte di un processo digitale, in cui parametri di stampa, densità cellulare, tempi di maturazione e controlli di qualità sono definiti con la stessa rigore di una linea produttiva industriale.
La presenza di pubblicazioni peer-reviewed, di una piattaforma hardware dedicata (NOVO) e di un portafoglio prodotti che include bioinchiostri, cellule hiPSC-based e modelli di pelle supporta la transizione da prototipi di laboratorio a soluzioni destinate all’industria della cura della pelle, del farmaco e, in prospettiva, della chirurgia ricostruttiva.
Il contesto internazionale: altri modelli di pelle iPSC-derivati
Il lavoro di Clecell si inserisce in una tendenza più ampia: diversi gruppi accademici e industriali stanno sviluppando modelli di pelle derivati da iPSC, spesso a tutto spessore e arricchiti con ulteriori componenti come melanociti o cellule immunitarie. Studi indipendenti mostrano che fibroblasti derivati da iPSC possono generare un derma con struttura e composizione comparabile a quello ottenuto da fibroblasti primari, e che modelli cutanei basati su iPSC possono essere impiegati per test di irritazione, malattie della pelle e screening di farmaci.
In questo scenario, CLE-iFTs rappresenta uno dei primi esempi commerciali in cui una piattaforma di biostampa 3D proprietaria e una pipeline iPSC consolidata convergono in un prodotto pensato per l’uso industriale, con una chiara roadmap verso la regolamentazione in medicina rigenerativa.
