CELLINK è Bioprinting la sua strada verso il futuro
Nel 2015, Erik Gatenholm ha realizzato che non vi era posto per l’acquisto di bioink per il bioprinting in 3D. Così, spazzato via da questa lacuna nel mercato, ha rapidamente lavorato con il co-fondatore Hector Martinez per creare un bioink universale che potesse essere utilizzato da chiunque lavorasse con la bioprinting. Era una scommessa piuttosto alta, e all’inizio hanno creato un webshop per vedere se hanno avuto qualche morso. Ci sono volute solo 24 ore per la prima vendita. Con l’arrivo di nuovi ordini, hanno capito l’enorme potenziale del prodotto che hanno sviluppato e CELLINK è nata, diventando la prima azienda a commercializzare un bioink universale per la biostampa di tessuti e organi umani.
Solo negli Stati Uniti, ogni 10 minuti un’altra persona viene aggiunta alla crescente lista d’attesa per i trapianti di organi, molti dei quali (60%) hanno bisogno di un rene , e con oltre 130.000 organi trapiantati ogni anno in tutto il mondo , non c’è da chiedersi come la domanda certamente supera l’offerta quasi ovunque. In alcuni paesi l’attesa può richiedere anni, rendendo la stampa 3D degli organi una delle tecnologie più ricercate. La bioprinting in futuro potrebbe consentire a pazienti e medici di ridurre i tempi di attesa, aumentare la compatibilità e ridurre il fallimento immunologico. Affinché ciò avvenga, i ricercatori medici dovranno progettare organi utilizzando il software di modellazione e quindi stamparli con biomateriali come polimeri e idrogel, oltre alle cellule del paziente stesso. Sebbene attualmente focalizzata sulla crescita della cartilagine e delle cellule cutanee idonee a testare farmaci e cosmetici, l’azienda svedese fondata a Göteborg nel 2016, spera di far progredire la tecnologia abbastanza a lungo da creare organi sostitutivi per il trapianto negli esseri umani nei prossimi 15 anni.
“Nel prossimo decennio vorremmo continuare a spingere i confini del bioprinting 3D fino a quando non diventerà una tecnologia consolidata nel campo medico. Abbiamo la visione di diventare il primo fornitore numero uno di bioprinters, bioink, software e know-how tecnico per la prossima generazione di produttori di dispositivi medicali “, ha dichiarato a 3DPrint.com il co-fondatore e CTO Hector Martinez.
Il loro bioink unico è un’innovazione biomateriale che consente alle cellule umane di crescere e prosperare come in circostanze vicine al loro ambiente naturale. La startup è già riuscita a stampare pelle umana e sta anche lavorando alla produzione di tessuti epatici, oltre alle cellule beta che producono l’insulina di cui abbiamo bisogno per sopravvivere. Nel 2018 ha iniziato a stampare tumori per combattere il cancro come parte di un progetto di ricerca che non mette in pericolo vite umane e solo poche settimane fa ha collaborato con Volumetric per sviluppare Lumen X, un bioprinter digitale per l’elaborazione della luce , progettato per migliorare le invenzioni nel creare strutture vascolari più consistenti.Prodotti per la cura della pelle, farmaci topologici e trattamenti medici sono tutti bisogno di procedure di prova avanzate che possono aumentare il transability da in vitro test per in vivo l’uso di prodotti. Con l’ingegneria tissutale e la biostampa 3D è possibile costruire modelli in vitro più rappresentativi , limitando l’uso dei test sugli animali.
In realtà, i laboratori accademici e le aziende di tutto il mondo stanno cercando di creare bioingegner tutti i tipi di creazioni sofisticate per la medicina rigenerativa, i test antidroga, lo screening e l’ingegneria tissutale. Quindi non c’è da meravigliarsi che CELLINK abbia il proprio team di ricerca incentrato sulla creazione della prossima generazione di bioink. Il loro prodotto più venduto sta rendendo la biostampa molto più semplice di quanto non fosse un tempo di 10 anni fa, con 30 diversi tipi di bioink disponibili, con prezzi che vanno da 99 a 900 dollari. Quindi, cosa rende un bioink più costoso dell’altro? Si tratta di componenti. Il collagene e la laminina sono più costosi da produrre rispetto alla gelatina, aumentando il prezzo del prodotto finale. Secondo CELLINK, gli scienziati mescolano le loro cellule vive al bioink dell’azienda, una sorta di gel progettato per consentire alle cellule di sopravvivere e moltiplicarsi. L’inchiostro viene quindi caricato dal cliente in una stampante 3D, che forma la forma desiderata strato per strato mentre il gel si solidifica. Quando le luci all’interno della scatola di CELLINK diventano verdi, i ricercatori hanno un oggetto che si comporta come un tessuto umano e può quindi applicare il loro farmaco e vedere come reagiscono le cellule viventi all’interno.
“Oggi stiamo prendendo le misure necessarie per costruire ed espandere la nostra offerta tecnologica ed esplorare nuovi metodi per la biostampa dei tessuti. Tali tecnologie includono molteplici metodi di dispensazione senza contatto e tecniche di bioprinting basate sulla luce che consentono la biostampa di costrutti di tessuto ad alta risoluzione. La raffinazione di tali tecnologie richiederà una stretta collaborazione con i nostri clienti poiché definiamo le migliori pratiche per la biostampa di diversi tessuti e funzioni specifiche. Possiamo già anticipare che l’integrazione di diverse tecnologie di bioprinting con sistemi di monitoraggio in tempo reale post-bioprinting sarà della massima importanza in quanto il tessuto bioprotettivo matura e raggiunge una funzione specifica attraverso una manipolazione attiva e precisa dell’ambiente. “Chief IT Officer Jockum Svanberg ha spiegato a 3DPrint.com.
Creare la materia prima per i processi di bioprinting non è un compito facile. Cellink si è concentrata su biomateriali morbidi compatibili con il processo caricati con cellule viventi per creare i suoi bioink dal settembre 2015. Il processo di bioprinting richiede un mezzo di consegna per cellule che possono essere depositate in forme progettate acquisite da modelli CAD (computer-aided design), che può essere generato utilizzando immagini mediche 3D ottenute tramite risonanza magnetica o TAC. Alcune caratteristiche importanti di un materiale bioink ideale sono la bioprintabilità, l’ alta integrità meccanica e stabilità, l’insolubilità nel mezzo di coltura cellulare, la biodegradabilità ad una velocità adeguata al tessuto rigenerante, la non tossicità e la non immunogenicità e la capacità di promuovere l’adesione cellulare.
Alcuni tipi di bioink, come gli idrogel, non sono sempre adatti come materiali da costruzione, motivo per cui CELLINK sta lavorando a uno studio per fornire una versione aggiornata dell’attuale bioink CELLINK BONE incorporando collagene e idrossiapatite. Il bioink attualmente offerto non si avvicina alla reale rigidità del tessuto osseo naturale, ma ricorda con precisione la sua composizione chimica. Il vantaggio di un materiale così morbido è quello di essere in grado di incorporare cellule e, durante il processo di bioprinting, di localizzarle in una posizione precisa su tutto il patibolo. Questo è ancora solo per uso di ricerca e potrebbe richiedere alcuni anni fino a quando non è compatibile per uso umano.
Dal suo avvio, l’azienda tecnologica è cresciuta fino a diventare uno dei maggiori concorrenti nel settore. CELLINK esisteva solo da dieci mesi prima che decidessero di perseguire l’IPO nel novembre del 2016, quotando sul Nasdaq First North dopo una IPO in eccesso del 1070%, il che significa che la domanda per le loro azioni era dieci volte superiore a quanto si aspettavano . Da allora, le azioni sono aumentate di oltre il 400%, dando all’azienda un limite massimo di mercato di circa 257 milioni di dollari. Le stampanti a prezzi accessibili di CELLINK sono già state acquistate da clienti in 25 paesi in tutto il mondo, principalmente università, come Stanford, Harvard, Yale, Princeton e MIT, e alcuni clienti privati, tra cui Shiseido, Roche, Merck, Johnson e Johnson e Toyota
Ma non si tratta solo di bioprinting, ma anche del futuro della medicina, CELLINK sta anche lavorando con altre tecnologie dirompenti, come l’apprendimento automatico. CELLINK ha dichiarato a 3DPrint.com che “vogliono potenziare i nostri utenti con strumenti migliori per semplificare il processo di apprendimento del bioprinting e ampliarne l’adozione”. Un esempio di ciò è lo sviluppo di algoritmi che analizzano le strutture stampate e in base ai risultati possono consigliare i parametri di stampa agli utenti. L’utilizzo di questo strumento nello sviluppo li ha aiutati ad accelerare il processo di sviluppo del bioink. Hanno appena lanciato un nuovo prodotto: CELLCYTE X, un microscopio per imaging cellulare dal vivo con monitoraggio in tempo reale e analisi delle cellule nel cloud. Tradizionalmente gli studi sulle cellule hanno coinvolto il lavoro manuale e si basavano sull’analisi delle immagini di un esperto, ma utilizzando modelli di deep learning stanno automatizzando questo processo per fornire analisi migliori e più affidabili ai loro utenti. Il sistema si basa sulla più recente architettura di sistema serverless per fornire il sistema più scalabile, affidabile e più intuitivo sul mercato.
Cosa ne pensi, CELLINK continuerà la sua traiettoria ascendente? Sarà sostituito da altre grandi aziende o superato da nuove start-up? Scopri di più attraverso la nostra serie di articoli che esplorano bioprinting, Biodiscoveries.