Un consorzio di ricerca guidato dalla Carnegie Mellon University (CMU) sta lavorando a un tessuto epatico bio-stampato in 3D pensato non come organo sostitutivo definitivo, ma come supporto temporaneo nei casi di insufficienza epatica acuta. L’idea è creare un impianto che svolga funzioni epatiche per un periodo limitato, dando tempo al fegato del paziente di recuperare e riducendo, quando possibile, la necessità di arrivare al trapianto.
Il progetto LIVE e il finanziamento ARPA-H
Il programma si chiama LIVE (Liver Immunocompetent Volumetric Engineering) e rientra nelle iniziative dell’agenzia statunitense ARPA-H (Advanced Research Projects Agency for Health), che ha annunciato una serie di team finanziati dal programma PRINT (Personalized Regenerative Immunocompetent Nanotechnology Tissue) per arrivare a organi bio-stampati che non richiedano farmaci immunosoppressori. Per il progetto guidato da CMU il sostegno può arrivare fino a 28,5 milioni di dollari, con una roadmap pluriennale.
Perché un fegato temporaneo può fare la differenza
L’insufficienza epatica acuta è una condizione rara ma ad alta gravità clinica; alcune stime per il Nord America indicano un ordine di grandezza di 2.000–3.000 casi/anno, e una quota non trascurabile dei trapianti di fegato è legata a questa emergenza. In parallelo, il fabbisogno di organi supera l’offerta: negli Stati Uniti la rete UNOS e le risorse pubbliche federali descrivono un sistema in cui decine di migliaia di persone attendono un trapianto e la domanda resta strutturalmente superiore ai donatori disponibili. In questo scenario, un impianto “ponte” che sostenga il paziente e permetta la rigenerazione dell’organo potrebbe ridurre la pressione su liste e disponibilità di fegati da donatore.
Come verrebbe realizzato: stampa FRESH e biomateriali morbidi
Dal punto di vista tecnico, LIVE si appoggia alla famiglia di metodi FRESH (Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels) sviluppata nel gruppo di Adam Feinberg (CMU). In termini pratici, la logica FRESH è quella di stampare idrogel e biomateriali molto morbidi (per esempio collagene) all’interno di un bagno di supporto che impedisce al materiale di collassare durante la deposizione, consentendo geometrie complesse e strutture potenzialmente perfusabili. FRESH viene descritto come un approccio per arrivare a costrutti tissutali più “biologici” (per composizione e meccanica) rispetto a molte alternative basate su polimeri più rigidi.
L’obiettivo funzionale: 2–4 settimane di attività per “comprare tempo”
Il traguardo dichiarato dal team è un tessuto epatico che resti funzionale per circa due–quattro settimane: un orizzonte pensato per coprire la finestra critica in cui, nei casi migliori, il fegato del paziente può recuperare funzione, oppure in cui le terapie di supporto e la gestione intensiva consentono di stabilizzare il quadro clinico. L’intenzione è quindi creare un dispositivo biologico impiantabile che agisca come “supporto” e non come sostituzione permanente.
Il nodo immunologico: cellule “hypoimmune” e donatore universale
Uno dei punti più delicati nella medicina dei trapianti è la risposta immunitaria. Nelle dichiarazioni collegate al progetto, il gruppo indica la volontà di utilizzare cellule geneticamente ingegnerizzate con profilo hypoimmune/hypoimmunogenic, cioè progettate per ridurre il rischio di rigetto e per avvicinarsi al concetto di “donatore universale”, limitando o evitando l’impiego di immunosoppressori. In letteratura, questo filone viene spesso associato a strategie come modifiche di antigeni HLA e/o l’espressione di fattori che attenuano l’attivazione immunitaria; vari lavori di revisione discutono opportunità e criticità, inclusi i requisiti di sicurezza e i controlli necessari prima della clinica.
Dalla dimostrazione al “form factor” adulto: tempi e ostacoli realistici
Secondo quanto riportato nelle comunicazioni legate al progetto, l’ambizione è arrivare entro alcuni anni a un tessuto epatico in scala più vicina all’adulto e adatto a fasi precliniche. In mezzo ci sono sfide ingegneristiche note: rete vascolare e perfusione (senza cui il tessuto perde rapidamente vitalità), maturazione funzionale delle cellule epatiche, riproducibilità della produzione e controlli qualità (biologici e microbiologici) compatibili con standard clinici.
Un tassello in un panorama più ampio di organi biostampati finanziati da ARPA-H
LIVE non è l’unica iniziativa: ARPA-H ha comunicato in modo pubblico l’assegnazione di più award nel programma PRINT, con l’obiettivo di organi “on demand” e compatibili immunologicamente. In parallelo, anche aziende e università stanno annunciando progetti correlati sulla biostampa di fegati e tessuti epatici, spesso con varianti su sorgenti cellulari (autologhe o allogeniche) e tecnologie di bioprinting.
