La cornea è una struttura sottile, trasparente e meccanicamente delicata. Copre la parte anteriore dell’occhio, protegge pupilla e iride e contribuisce in modo decisivo alla messa a fuoco della luce. Quando viene danneggiata da traumi, infezioni, malattie degenerative o difetti cellulari, la perdita di trasparenza può ridurre fortemente la vista fino alla cecità corneale.
Il trattamento più efficace, nei casi gravi, resta il trapianto. Il problema è che le cornee disponibili non bastano. Una stima pubblicata su JAMA Ophthalmology indica circa 12,7 milioni di persone in attesa di trapianto corneale e una disponibilità globale pari a circa una cornea ogni 70 necessarie. Questo squilibrio spiega perché università, ospedali e aziende biotech stiano lavorando su alternative bioingegnerizzate, tra cui tessuti corneali stampati in 3D.
Perché stampare una cornea è difficile
Stampare una cornea non significa semplicemente creare una lente trasparente. La cornea naturale ha una struttura interna molto ordinata, formata da fibre di collagene disposte in modo da consentire il passaggio della luce senza generare opacità. Se l’architettura del materiale non è controllata, il tessuto può risultare biocompatibile ma non abbastanza trasparente, oppure trasparente ma non adatto all’integrazione biologica.
Il gruppo della Pohang University of Science and Technology, nota come POSTECH, ha affrontato proprio questo punto. Il team guidato dal professor Dong-Woo Cho, con Jinah Jang e Hyeonji Kim, in collaborazione con il professor Hong Kyun Kim della Kyungpook National University School of Medicine, ha sviluppato una cornea artificiale stampata in 3D usando un bioink ottenuto da stroma corneale decellularizzato e cellule staminali. POSTECH descrive il risultato come una struttura trasparente capace di riprodurre il reticolo della cornea umana.
Il ruolo del bioink derivato dalla cornea
Il materiale usato dai ricercatori non è un idrogel generico. La base è una matrice extracellulare derivata dalla cornea, cioè tessuto corneale privato delle cellule originarie, ma ancora ricco delle componenti strutturali che danno al materiale un comportamento più vicino a quello biologico. Questa scelta è importante perché molti tentativi precedenti si erano basati su collagene ricombinante o polimeri sintetici, materiali che possono non integrarsi bene o non mantenere la trasparenza necessaria dopo l’impianto.
La stampa 3D entra in gioco non solo per dare forma al tessuto, ma per orientare il collagene. Durante l’estrusione del bioink attraverso l’ugello, il materiale subisce una forza di taglio, cioè una sollecitazione generata dal passaggio nel nozzle. I ricercatori hanno sfruttato questo effetto per guidare l’allineamento delle fibrille di collagene e ottenere un reticolo più simile a quello presente nella cornea naturale.
Una struttura trasparente, ma ancora sperimentale
Il lavoro pubblicato su Biofabrication con il titolo Shear-induced alignment of collagen fibrils using 3D cell printing for corneal stroma tissue engineering descrive una struttura corneale bioingegnerizzata pensata per la rigenerazione dello stroma, cioè lo strato più spesso della cornea. Gli autori indicati includono Hyeonji Kim, Jinah Jang, Junshin Park, Kyoung-Pil Lee, Seunghun Lee, Dong-Mok Lee, Ki Hean Kim, Hong Kyun Kim e Dong-Woo Cho.
POSTECH sottolinea che, dopo quattro settimane in vivo, le fibrille di collagene si sono rimodellate seguendo il percorso di stampa e hanno formato un disegno simile alla struttura della cornea nativa. È un dato interessante perché mostra che il processo non si limita alla deposizione iniziale del materiale: anche il comportamento biologico successivo può contribuire alla formazione di una microarchitettura più ordinata.
Questo però non significa che la tecnologia sia già pronta per l’uso clinico diffuso. La ricerca coreana riguarda un passaggio di ingegneria tissutale: riprodurre trasparenza, biocompatibilità e organizzazione dello stroma corneale. Prima di arrivare a un impianto usato su larga scala servono test clinici, produzione in ambiente controllato, valutazioni regolatorie, controlli di sterilità, stabilità, resistenza meccanica e verifica dell’integrazione con i tessuti dell’occhio.
Perché la carenza di cornee spinge verso la biofabbricazione
Il punto di partenza è pratico: il trapianto corneale dipende da donatori, banche degli occhi, logistica, conservazione del tessuto e disponibilità di chirurghi specializzati. La carenza non colpisce tutti i Paesi allo stesso modo. Le aree con minore accesso a eye bank e catene di conservazione hanno meno possibilità di ricevere tessuto idoneo in tempo utile.
Una cornea biofabbricata potrebbe ridurre la dipendenza dal singolo donatore. L’obiettivo non è produrre “occhi artificiali”, ma generare tessuti corneali standardizzati, controllabili e disponibili in quantità maggiori. La stampa 3D è adatta a questo percorso perché permette di controllare geometria, spessore, orientamento del materiale e distribuzione cellulare.
Il confronto con Precise Bio e il primo impianto in paziente
Il lavoro di POSTECH e Kyungpook va distinto da un’altra tappa importante: l’impianto clinico di un tessuto corneale biofabbricato da Precise Bio. A fine ottobre 2025, presso il Rambam Health Care Campus di Haifa, in Israele, è stato eseguito il primo trapianto umano di un impianto corneale completamente biofabbricato in 3D e basato su cellule corneali umane coltivate in laboratorio.
Precise Bio chiama il prodotto PB-001. L’azienda lo descrive come un tessuto stampato in 3D basato su cellule endoteliali corneali, progettato per essere consegnato con strumenti chirurgici standard e assumere una forma naturale dopo l’impianto. Lo studio clinico di Fase 1 è in corso al Rambam Medical Center e valuta sicurezza e tollerabilità su 10-15 pazienti con edema corneale causato da disfunzione endoteliale.
Rambam riferisce anche che una singola cornea da donatore sano deceduto è stata coltivata in laboratorio per generare e stampare circa 300 impianti corneali. Questo dato chiarisce il potenziale industriale del processo: non sostituire semplicemente un donatore con una stampa, ma moltiplicare la resa biologica di un tessuto di partenza.
Due percorsi diversi dentro la stessa direzione
La ricerca coreana e il programma di Precise Bio non sono la stessa cosa. POSTECH e Kyungpook lavorano sulla riproduzione dello stroma corneale attraverso un bioink derivato da tessuto corneale e sull’allineamento delle fibrille di collagene. Precise Bio, invece, sta portando in clinica un impianto corneale biofabbricato con cellule umane, focalizzato su patologie endoteliali.
Entrambi i percorsi mostrano però lo stesso cambio di prospettiva: la cornea non viene più vista solo come tessuto da prelevare e trapiantare, ma come struttura biologica che può essere progettata, coltivata e prodotta con processi controllati. In questa transizione, la stampa 3D non serve soltanto a ottenere la forma esterna: serve a organizzare cellule, biomateriali e architettura interna.
Cosa deve ancora essere risolto
Il primo ostacolo è la trasparenza. Una cornea deve lasciar passare la luce in modo preciso, senza dispersione e senza opacità. Questo dipende non solo dal materiale, ma dall’ordine interno delle fibre, dal contenuto d’acqua, dallo spessore e dalla stabilità nel tempo.
Il secondo è la funzione biologica. Una cornea non è un pezzo passivo: deve integrarsi con l’occhio, mantenere la propria struttura, resistere a infiammazione e rigetto, restare idratata in modo corretto e interagire con cellule epiteliali, stromali ed endoteliali. Nel caso di un impianto, conta anche la capacità del tessuto di sopravvivere, maturare e non generare cicatrici.
Il terzo è la produzione clinica. Portare un bioink dal laboratorio alla sala operatoria richiede processi GMP, tracciabilità delle cellule, sterilità, controlli di qualità, ripetibilità tra lotti e documentazione regolatoria. La stampa 3D biologica non può essere trattata come la stampa di un modello anatomico in plastica: ogni passaggio tocca cellule vive e materiali destinati al corpo umano.
Perché la notizia interessa la stampa 3D
Per il settore additivo, la cornea è uno dei casi più interessanti di bioprinting perché richiede precisione geometrica, controllo dei materiali e funzionalità ottica. Non basta ottenere una forma corretta; il tessuto deve comportarsi come una finestra biologica. Questo rende il caso molto diverso dalla stampa di scaffold generici o modelli per test farmacologici.
La stampa 3D consente di passare da un approccio “taglia e sostituisci” a un approccio più controllato: progettare un tessuto, depositare un bioink con cellule e matrice extracellulare, orientare il materiale e poi lasciare che la maturazione biologica completi parte del lavoro. Nel caso di POSTECH, la forza di taglio dell’ugello viene trasformata da problema di processo a strumento per guidare la struttura del collagene.
Un settore ancora lontano dalla produzione di massa
Le cornee stampate in 3D non sono un prodotto da catalogo né una soluzione disponibile per ogni paziente. Il percorso clinico è lungo e richiede dati su sicurezza, durata, efficacia visiva, complicanze e risultati a distanza. Anche il programma PB-001 di Precise Bio, pur essendo entrato in sperimentazione umana, resta in Fase 1 e i risultati principali sono attesi nella seconda metà del 2026 secondo quanto indicato dall’azienda.
La direzione, però, è chiara. La ricerca accademica sta mostrando come riprodurre parti complesse della microstruttura corneale; le aziende di medicina rigenerativa stanno iniziando a tradurre questi principi in impianti controllati e test clinici. Tra questi due estremi c’è lo spazio in cui la stampa 3D può diventare una tecnologia produttiva per tessuti oculari, non solo uno strumento da laboratorio.
Un passaggio importante, ma da raccontare con cautela
Parlare di “cornea vivente stampata in 3D” è corretto solo se si chiarisce il contesto. Nel caso POSTECH-Kyungpook si tratta di una struttura corneale bioingegnerizzata con cellule e bioink derivato dalla cornea, progettata per imitare lo stroma. Nel caso Precise Bio si parla di un impianto corneale biofabbricato da cellule umane, entrato in un primo studio clinico su pazienti selezionati.
Non siamo davanti a una cura universale per la cecità e non si sta stampando un occhio completo. Siamo però davanti a un settore in cui la stampa 3D sta assumendo un ruolo concreto: organizzare materiali biologici con una precisione che le tecniche tradizionali faticano a raggiungere. Per chi segue la manifattura additiva, la cornea è un esempio utile perché mostra come il valore della stampa non sia solo nella forma, ma nella possibilità di controllare la struttura interna di un tessuto funzionale.
