Chi c’è dietro: HLI, St. Paul’s Hospital e UBC
Il team del Centre for Heart Lung Innovation (HLI) presso lo St. Paul’s Hospital di Vancouver (parte di Providence Research) in collaborazione con l’University of British Columbia (UBC) ha realizzato tessuto cardiaco umano vitale con un bioprinter personalizzato sviluppato internamente. Il gruppo è guidato dal cardiologo e ricercatore Zachary Laksman; tra i primi autori compaiono Hattie Luo (PhD, UBC) e Ardin Sacayanan (School of Biomedical Engineering, UBC). L’iniziativa si inserisce in una linea di ricerca su modelli cardiaci patient-specific per test farmacologici e medicina di precisione.
Perché un bioprinter autocostruito
Secondo il team, le piattaforme commerciali risultavano troppo rigide per ottimizzare parametri chiave (hardware, firmware, alimentazione dei materiali, profilo di pressione) necessari a massimizzare la sopravvivenza cellulare durante l’estrusione. La soluzione è stata progettare un sistema modulare “open” in grado di bilanciare correttamente forze di taglio e picchi di pressione sul bioink e di permettere il wash-out del materiale di supporto dopo la deposizione, lasciando un costrutto cellulare più fedele al tessuto nativo.
Dal sangue al miocardio: il flusso di lavoro
Il processo parte da cellule del sangue del paziente, riprogrammate in iPSC e differenziate in cardiomiociti. Queste cellule vengono sospese in un bioink e stampate in strutture di pochi centimetri che si comportano elettricamente e meccanicamente come tessuto miocardico: un formato ideale per High-Throughput Screening con dosaggi multipli e comparabili tra pazienti. In prospettiva, i modelli consentono di studiare risposte ai farmaci su base genetica e demografica.
Limite attuale: la vascolarizzazione (e chi la sta affrontando)
La sfida principale rimane nutrire costrutti più spessi: serve una rete vascolare funzionale. La ricercatrice Yuan Yao (HLI/UBC), con laboratorio adiacente al gruppo di Laksman, lavora su bio-fabbricazione vascolare e idrogel funzionali con l’obiettivo di integrare tessuto cardiaco vascolarizzato stampato in 3D. La direzione del centro punta a unire questi filoni per combinare tessuto muscolare e rete vascolare nella stessa piattaforma.
Impatto atteso per test farmaci e riduzione degli animali da laboratorio
Con un bioprinter flessibile e bioink mirati, HLI/UBC mira a accorciare i cicli di sviluppo e a migliorare la predittività rispetto ai modelli animali, soprattutto per aritmie e cardiotossicità da farmaci. Questo approccio è coerente con le roadmap accademiche e industriali che indicano organoidi cardiaci biostampati come standard per lo screening preclinico.
Finanziamenti e rete di partner
Il progetto beneficia di riconoscimenti e finanziamenti canadesi (ad es. Genome Canada, Michael Smith Health Research BC) e coinvolge anche realtà come Axolotl Biosciences (bioink), a testimonianza dell’intersezione tra clinica, bioingegneria e genomica.
Contesto scientifico: dove stiamo andando
La comunità scientifica converge su due priorità tecniche: maturazione funzionale del tessuto cardiaco e vascolarizzazione stabile e perfusabile. Rassegne recenti su idrogel/bioink, microfluidica e strategie di vascular tissue engineering sottolineano la necessità di framework di valutazione orientati alla rilevanza clinica, non solo alla somiglianza morfologica.
