Harvard Lewis Lab: una pipeline di bioprinting dal banco prova alla clinica
Nel laboratorio di Jennifer A. Lewis presso la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e il Wyss Institute, la ricerca è organizzata come una catena integrata: espansione di cellule staminali, assemblaggio in “mattoni” tissutali e coltura in strutture organo-specifiche. Un singolo bioreattore può generare fino a circa due miliardi di cellule—materiale sufficiente, per esempio, a produrre decine di piccoli reni sperimentali su modelli animali. Il gruppo collabora con Massachusetts General Hospital (MGH): i tessuti stampati in 3D a Cambridge vengono trasferiti per impianti in modelli murini in strutture dedicate a Charlestown, parte del Center for Comparative Medicine.
Vascolarizzare tessuti spessi: da SWIFT a co-SWIFT
Il tema centrale è la vascolarizzazione di tessuti spessi. Nel 2019 il team ha introdotto SWIFT (Sacrificial Writing Into Functional Tissue), tecnica che crea canali vascolari all’interno di matrici cellulari vive mediante un “inchiostro” sacrificabile. Nel 2024, con co-SWIFT, è stato dimostrato un reticolo ramificato di vasi a parete multistrato (guscio di cellule muscolari lisce e lume endotelizzabile) incorporato in tessuto cardiaco umano: un’architettura più biomimetica e un passo avanti verso la maturazione funzionale.
Dati sperimentali e traduzione clinica: cosa aspettarsi
Secondo quanto riportato, il gruppo ha ottenuto reni stampati che rimangono vitali per diverse ore in vivo su modelli murini; l’obiettivo a breve termine è trasferire con regolarità lotti di tessuti al MGH per prove iterative. La “prima ondata” clinica prevista non è l’organo completo, ma innesti e patch vascolarizzati (es. cardiaci), con percorsi coordinati attraverso consorzi come CELL-MET (Boston University capofila) che lavorano su standardizzazione, scaling e testbed ingegneristici.
Perché la geografia conta: ecosistema Boston e collaborazione ospedaliera
La prossimità fisica fra Harvard SEAS/Wyss e i grandi ospedali accademici di Boston consente cicli rapidi “progetta-stampa-testa”: stampa del costrutto, caratterizzazione meccanico-biologica a pochi metri, quindi trasferimento controllato agli spazi chirurgici e di animal facility di MGH in zona Charlestown. Questo riduce i tempi tra fallimento, diagnosi della causa e iterazione del design dei tessuti.
Approfondimenti tecnici selezionati
• SWIFT: canali vascolari scavati in matrici di organ building blocks ad alta densità cellulare; risultati pubblicati e divulgati da Wyss Institute e fonti terze.
• co-SWIFT: stampa di reti ramificate a parete doppia in tessuto cardiaco umano; dimostrazioni di strutture paziente-specifiche (es. modello di coronaria sinistra).
• Standard e patch cardiaci: iniziative CELL-MET su patch miocardici e testbed per scalabilità/manifattura; collaborazione multi-istituzionale su metodi e standard.
• Gruppo e competenze: profilo e aree di ricerca della Lewis Lab (bioink, multimateriale, tessuti vascolarizzati).
Nota sulle aziende coinvolte e citate
Le entità citate includono Harvard SEAS, Wyss Institute (Harvard), Massachusetts General Hospital (Center for Comparative Medicine) e Boston University / CELL-MET; la ricerca è guidata da Jennifer A. Lewis con contributi di dottorandi e postdoc (tra cui Paul Stankey per co-SWIFT).
Fonte primaria dell’articolo originale
Il servizio giornalistico di riferimento per questo approfondimento è: “Boston’s Additive Edge: Inside Harvard’s Lewis Lab and the Bioprinting Blueprint, Part I” (3DPrint.com).
