EPFL Prototipo di mini pancreas biostampato da Readily3D

Come riporta l’Organizzazione Mondiale della Sanità , la prevalenza del diabete è aumentata negli ultimi decenni e attualmente ci sono circa 422 milioni di persone in tutto il mondo che hanno la malattia, che causa 1,6 milioni di morti ogni anno. Migliorare la diagnosi e il trattamento del diabete potrebbe essere di grande beneficio per la salute pubblica. È proprio quello che sta cercando di fare Readily3D , una società spin-off dell’École polytechnique fédérale de Lausanne ( EPFL ) in Svizzera. L’azienda ha sviluppato il suo mini pancreas biostampato , creato attraverso un nuovo sistema in grado di stampare tessuti biologici in soli 30 secondi.

“Le tecnologie di bioprinting esistenti sono lente, il che tende a ridurre la vitalità cellulare. Hanno anche una scarsa capacità di produrre strutture anatomiche complesse, come i vasi sanguigni”, spiega Readily3D sul suo sito web. “Per superare queste limitazioni, abbiamo creato Tomolite: una biostampante unica, che consente ai biologi di stampare un intero volume carico di cellule contemporaneamente, in meno di un minuto e senza compromettere la vitalità cellulare”.



Il pancreas, situato dietro lo stomaco, produce i bicarbonati e gli enzimi necessari per digerire il cibo, ma secerne anche diversi ormoni, come l’insulina, che regola la glicemia. Un pancreas malato non può più produrre insulina, che può portare al diabete, una malattia cronica caratterizzata da alti livelli di zucchero nel sangue, che può provocare gravi danni a molte parti del corpo, inclusi vasi sanguigni, cuore, reni, nervi, e occhi . Infatti, secondo l’IDF Diabetes Atlas 2019 della International Diabetes Federation  e l’European Diabetes Study Center ( CeeD ), il diabete è la principale causa di cecità tra gli adulti e aumenta notevolmente il rischio di infarto, ictus e insufficienza renale.

La tecnologia di illuminazione tomografica di Readily3D, creata presso il Laboratorio di dispositivi fotonici applicati ( LAPD ) dell’EPFL e ulteriormente sviluppata da Readily3D, utilizza un gel biologico che contiene le cellule staminali del paziente e un laser applicato a questo gel solidifica il materiale attraverso un processo di polimerizzazione. Il team afferma di poter controllare la posizione e l’intensità del raggio laser in modo che solo le aree necessarie del gel vengano solidificate per formare il tessuto. Inoltre, si dice che la tecnologia di bioprinting di Readily3D sia veloce, esente da contaminazioni, facile da usare e compatibile con le cellule, il che significa che le cellule trascorrono pochissimo tempo fuori da un incubatore.

Paul Delrot, il CTO di Readily3D, ha spiegato: “Uno dei principali vantaggi del nostro metodo è che può creare tessuto in un unico blocco, rendendolo particolarmente utile per la stampa di tessuti molli come organi”.
La biostampa si sta dimostrando una tecnologia trasformativa nel campo della produzione additiva e della medicina, e il suo successo si basa su un sacco di duro lavoro e ricerca negli ultimi venti anni . Il tessuto biostampato, in particolare, è estremamente vantaggioso, poiché annulla la necessità di test sugli animali e poiché è creato dalle cellule staminali di un paziente, può essere realizzato su misura per una persona.

“Inoltre”, ha continuato Damien Loterie, CEO di Readily3D, “i pazienti non dovranno provare una serie di farmaci, alcuni dei quali potrebbero avere effetti collaterali spiacevoli, prima di trovare quello giusto per loro”.
Damien Loterie e Paul Delrot, fondatori di Readily3D
L’innovativa tecnologia di bioprinting di Readily3D è attualmente utilizzata per sviluppare un modello di pancreas vivente affidabile per applicazioni di test antidroga per il diabete in un progetto su larga scala chiamato Enlight , che ha ricevuto un finanziamento di 3,6 milioni di euro dal quadro Horizon 2020 dell’UE per sviluppare il primo modello vivente di pancreas entro i prossimi tre anni.

Christophe Moser, il capo del LAPD e vincitore del premio SPIE per questa tecnologia, ha spiegato: “Sviluppare un sistema in grado di stampare tessuto 3D su scala di centimetri cubi e replicare fedelmente il funzionamento di un pancreas vivo è una sfida enorme, che speriamo di incontrare con questa tecnologia”.

Un consorzio interdisciplinare, guidato da UMC Utrecht, sta portando avanti l’ambizioso progetto Enlight, con l’aiuto di altri partecipanti EPFL, Readily3D e ETH di Zurigo in Svizzera, l’Università di Napoli Federico II in Italia, AstraZeneca in Svezia, Rousselot in Belgio , e la Fondazione Giannino Bassetti in Italia.

Mentre EPFL e Readily3D si stanno attualmente concentrando sul pancreas, la loro tecnologia di bioprinting potrebbe essere utilizzata in futuro per fabbricare diversi tipi di tessuto, che potrebbero essere utilizzati per realizzare organi trapiantati o persino per elaborare trattamenti contro il cancro.

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