I ricercatori svedesi ottengono della cartilagine umana biostampata in 3D senza test sugli animali
I ricercatori della Sahlgrenska Academy e della Chalmers University of Technology in Svezia hanno utilizzato il bioprinting 3D per creare cartilagine umana in un tubo di prova – senza l’uso di test sugli animali. Dicono che le strutture 3D biostampate sembrano “estremamente simili” alla cartilagine umana.
Durante la fine di marzo, abbiamo scritto di alcuni straordinari lavori di biostampa 3D in Svezia. A Gothenburg, i ricercatori dell’Accademia Sahlgrenska e dell’Università Tecnologica di Chalmers avevano utilizzato una bioprinter CELLINK INKREDIBLE per stampare strutture costituite da cellule cartilaginee umane, sulla schiena di topi vivi.
Una volta impiantate sui topi, queste cellule di cartilagine biostampate hanno mostrato segni di crescita. Paul Gatenholm, professore di tecnologia del biopolimero a Chalmers, ha definito l’esperimento “la prima volta che qualcuno sia riuscito a stampare delle cellule di cartilagine umana, impiantarle in una cavia e per poi indurle a crescere”.
Ora, un nuovo gruppo di ricercatori di Sahlgrenska e Chalmers (tra cui molti di quelli coinvolti nella precedente ricerca di bioprinting) hanno sviluppato una cartilagine biostampata in 3D ma senza bisogno di topi.
La squadra dichiara di essere in grado di influenzare le sue cellule stampate a moltiplicarsi e differenziarsi per formare i condrociti (cellule cartilaginee), aggiungendo che i chirurghi esperti non hanno visto alcuna differenza tra la cartilagine biostampata e la cartilagine umana reale.
“Siamo i primi ad avere successo con la differenziazione cellulare delle cellule staminali in cartilagine”, ha commentato Stina Simonsson, professore associato di Cell Biology, che ha condotto la ricerca.
Simonsson e la sua squadra hanno dedicato circa tre anni di lavoro al progetto, e recentemente hanno pubblicato i loro risultati nella rivista Scientific Reports.
Secondo i ricercatori, la ricerca di un modo per far sopravvivere, differenziare e formare la cartilagine non è ancora un’impresa significativa. “Abbiamo studiato vari metodi e combinato fattori di crescita diversi”, ha detto Simonsson. “Ogni singola cellula staminale è racchiusa in nanocellulosa, che consente di sopravvivere al processo di stampa in una struttura 3D. Abbiamo anche raccolto i medium da altre cellule che contengono i segnali che le cellule staminali utilizzano per comunicare con l’altro cosiddetto mezzo condizionato “.
Alla fine, i ricercatori hanno capito che avrebbero dovuto “truccare” le cellule “nel pensare di non essere sole “. In definitiva, le cellule si moltiplicavano prima di essere differenziate.
Secondo la squadra, la cartilagine formata dalle cellule staminali nella struttura bioprinted 3D è in realtà estremamente simile alla cartilagine umana. I chirurghi esperti hanno visto scarse differenze tra la cartilagine biostampata e la reale cartilagine, che contiene collagene di tipo II, portando i ricercatori a credere che il loro lavoro possa risultare incredibilmente importante nel più ampio ambito della bioprinting e della biomedicina.
I tentativi precedenti per stampare la cartilagine degli Chalmers e Sahlgrenska Academy hanno coinvolto l’uso di topi vivi come cavie.
I ricercatori affermano che il loro nuovo tessuto biostampato potrebbe essere utilizzato per riparare i danni alla cartilagine o trattare l’osteoartrosi, una condizione in cui la cartilagine articolare degenera e si rompe.
Purtroppo, ci sono ancora alcuni gravi ostacoli da superare prima che i ricercatori possano considerare la possibilità di impiantare il loro tessuto cartilagineo bioprintato in pazienti umani. “La struttura della cellulosa usata potrebbe non essere ottimale per l’uso nel corpo umano”, ha ammesso Simonsson. “Prima di iniziare a esplorare la possibilità di incorporare l’uso della cartilagine biostampata in 3D nel trattamento chirurgico dei pazienti, dobbiamo trovare un altro materiale che possa essere suddiviso e assorbito dal corpo in modo che rimanga solo la cartilagine endogena”.
“La cosa più importante per l’uso in un ambiente clinico è la sicurezza”, ha aggiunto Simonsson.
