Orchid Garcia è Research Fellow e Lead for 3D Bioprinting e Tissue Regen Technologies presso Johnson & Johnson . Come responsabile tecnico di Johnson & Johnson per la bioprinting, è responsabile sia degli aspetti tecnici dell’ingresso dell’azienda nella bioprinting che dell’educazione dell’azienda sulla tecnologia. Orchidea in precedenza ha lavorato allo scouting e allo sviluppo di nuove tecnologie, in affari medici, affari clinici e affari regolatori. Ha conseguito una laurea in biochimica e biologia cellulare presso l’Università della California di San Diego; un Master in Microbiologia presso la California State University di Los Angeles; e un dottorato di ricerca presso la University of Southern California. Siamo abituati a vedere il bioprinting come una tecnologia emergente con un enorme potenziale. Con la partecipazione di grandi aziende come J&J, stiamo assistendo all’arrivo di organizzazioni con l’esperienza e il mezzo per portare la bioprinting dal laboratorio in un ambiente clinico.
Sembra esserci un po ‘di disconnessione tra la realtà della bioprinting e l’ottimismo nei media?
Penso che un sano ottimismo incoraggi la discussione sul potenziale delle nuove tecnologie come la bioprinting in futuro. Tuttavia, penso che la disconnessione risieda nella comprensione delle attuali capacità e limiti della tecnologia. Mentre ci sono notizie promettenti su come la bioprinting potrebbe essere utilizzata per creare organi completamente funzionali e trapiantabili, al momento non è il caso a causa di limiti tecnologici e lacune nel panorama normativo.
Detto questo, ci sono aree in cui i prodotti bioprintati possono potenzialmente apportare valore ai pazienti a breve termine. Ad esempio, il tessuto bioprintato può essere utilizzato per test in vitro per vari prodotti farmaceutici e di consumo. La bioprinting può anche essere utilizzata per creare vari tessuti o strutture anatomiche per l’addestramento del medico per consentire ai medici di pianificare o praticare procedure complesse. Inoltre, la bioprinting può essere utilizzata per creare vari scaffold rigenerativi che possono essere potenzialmente utilizzati per incoraggiare la rigenerazione dei tessuti nei pazienti.
Il futuro promette che la bioprinting potrebbe essere in grado di progettare tessuti umani e organoidi – prototipi di organi stampati in 3D perfettamente funzionanti – per test o trapianti. Per ora, tuttavia, i nostri sforzi sono focalizzati sulle tecnologie di rigenerazione dei tessuti a breve termine e sulle applicazioni di bioprinting che in definitiva miglioreranno i trattamenti o l’accesso alle cure per i pazienti.
Come sei stato coinvolto per la prima volta nel bioprinting?
Durante la mia formazione di dottorato e post dottorato in ingegneria dei tessuti e medicina rigenerativa, il bioprinting è stata una tecnologia nuova ed emergente che era sempre fuori portata (a causa di costi e disponibilità). Molte delle sfide incontrate negli approcci tradizionali di ingegneria dei tessuti possono essere affrontate tramite l’uso di bioprinting.
Quando sono passato all’industria, ho continuato a seguire lo sviluppo della tecnologia a margine. Quando J&J ha annunciato il proprio impegno a investire in capacità di stampa 3D di livello mondiale, in particolare la bioprinting, non ho potuto resistere all’opportunità di essere coinvolto lo sviluppo e l’accelerazione di questa tecnologia che ha il potenziale per cambiare il modo in cui trattiamo i pazienti nel campo della medicina rigenerativa.
Che cosa ti entusiasma ancora?
Il bioprinting è entusiasmante perché rappresenta una tecnologia alla base della collaborazione accademica, industriale, tecnologica e clinica. I progressi che abbiamo visto in questa tecnologia sono stati una testimonianza dell’ecosistema scientifico globale e della sua capacità di guidare l’innovazione. Ciò che mi entusiasma del mio ruolo è che questa tecnologia sta cambiando e avanzando così rapidamente, ho costantemente l’opportunità di imparare attraverso le nostre partnership con collaboratori accademici e del settore, nonché collaboratori interni di J&J.
Quali sono le sfide nel bioprinting in questo momento?
Poiché la bioprinting 3D è una tecnologia nuova e dirompente, attualmente esistono lacune in standard, documenti di orientamento, quadri normativi e quadri di produzione per questi prodotti. Sebbene queste lacune rappresentino sfide in termini di lancio commerciale di un prodotto, le agenzie sanitarie di tutto il mondo hanno iniziato a lavorare su framework per affrontare questi ostacoli e hanno iniziato a collaborare con clinici, stakeholder del settore e accademici per sviluppare contemporaneamente questi framework insieme ai progressi tecnologici in modo da non ritardare il disponibilità dell’accesso del paziente alle innovazioni della bioprinting.
Su quali tecnologie ti stai concentrando ( LIFT , Inkjet, SLA?)?
Tutto ciò che facciamo è alla fine guidato dal bisogno del paziente. Il nostro team lavora per determinare dove i pazienti possano essere serviti al meglio attraverso tecnologie bioprintate a breve e lungo termine. Sulla base di tali esigenze, il nostro team valuta tutte le tecnologie e determina quale tecnologia incorporare nel nostro portafoglio.
Stiamo vivendo molta eccitazione intorno agli idrogel al momento?
Gran parte dei primi lavori svolti nella bioprinting si sono concentrati sui costrutti dei tessuti duri, tuttavia, con progressi nella scienza dei materiali, gli idrogel offrono la capacità di stampare e mantenere la fedeltà di forma dei tessuti più morbidi. Non vedo l’ora di seguire lo sviluppo delle capacità dell’idrogel , poiché saranno fondamentali dal punto di vista della medicina rigenerativa .
Quanto è importante la rigenerazione dei tessuti?
La rigenerazione dei tessuti è fondamentale se stiamo cercando di riparare i tessuti, piuttosto che semplicemente sostituire i tessuti. La stampa 3D in generale e la bioprinting specifica, ci offre l’opportunità di utilizzare la tecnologia di stampa 3D per creare costrutti che promuovono la rigenerazione dei tessuti , attraverso composizione, architettura e design Inoltre, la creazione di tessuti viventi, attraverso la stampa 3D o la rigenerazione, offre vantaggi che affrontano le limitazioni dei materiali attualmente disponibili come metalli e polimeri, che possono rompersi nel tempo nel corpo.
Quali sono alcune delle sfide tecniche con la rigenerazione dei tessuti?
La sfida tecnica sta nel capire come le cellule alla fine reagiranno all’interno del corpo umano o ai nostri costrutti ingegnerizzati e assicureranno che stiamo permettendo la rigenerazione. Una comprensione dei principi meccanici, biologici, fisici e chimici è fondamentale e quindi puoi capire perché la collaborazione è un pilastro così importante nel settore.
Di quali tessuti sei più eccitato adesso?
Non direi che sono entusiasta di un particolare tessuto in sé, ma sono entusiasta dei recenti progressi nella creazione di reti vascolari e microvascolari stampate in 3D. La capacità di creare e potenzialmente impiantare tessuti e / o organi nel il futuro dipenderà dalla capacità di fornire ossigeno e sostanze nutritive ai tessuti. Alcune delle nuove tecniche e tecnologie create sono entusiasmanti perché hanno servito come prova di principio che la sfida della vascolarizzazione può essere affrontata.
Quali sono alcune delle opportunità?
In linea di massima, il bioprinting può essere utilizzato in una vasta gamma di applicazioni che consentiranno a Johnson & Johnson di evolvere il modo in cui creiamo e forniamo prodotti e soluzioni personalizzati per fornitori e pazienti. I modelli di tessuto biologico stampati 3D hanno il potenziale di sviluppare prodotti medici e sviluppo di farmaci più efficace ed efficiente. Inoltre, in futuro potrebbe esistere una classe completamente nuova di impianti medici di prossima generazione personalizzati per il singolo paziente utilizzando tecnologie di bioprinting che consentono la crescita cellulare e la rigenerazione dei tessuti.
Come dovremmo spiegare il bioprinting al grande pubblico?
Il bioprinting si sta rapidamente evolvendo come una nuova promettente opzione per produrre, riparare e rigenerare il tessuto biologico umano. Da un punto di vista tecnico, la bioprinting utilizza molti degli stessi principi della stampa 3D per creare costrutti 3D di tessuti basati su modelli digitali. Questi costrutti possono essere realizzati da una combinazione di biomateriali, molecole bioattive e cellule viventi.
